Способ получения тримеров изоцианатов Советский патент 1975 года по МПК C08G33/02 C07C119/00 

1

Изобретение относится к способам получения тримеров изоцианатов тримеризацией изоциапатов в присутствии катализаторов.

Известен способ получения тримеров изоцианатов нагреванием изоцианатов при температуре 50-300°С непосредственно в растворе в присутствии катализаторов тримеризации, находящихся в растворе в виде твердой фазы. По окончании реакции тримеризации полученный высоковязкий раствор тримера отделяют от катализатора фильтрованием через плотные фильтры.

Недостатком известного способа получения тримеров изоцианатов является трудность фильтрации конечного продукта.

С целью улучшения фильтрации конечного продукта по предлагаемому способу процесс тримеризации проводят при выдержке исходных веществ при температуре 50°С или более низкой температуре в течение времени, составляющего 5-50% от времени, необходимого для заверщепия реакции тримеризации, с последующим отделением -катализатора и продолжением нагревания до завершения реакции.

Было найдено, что присутствие суспендированного катализатора до конца реакции тримеризации не является обязательным. Достаточно расплав изоцианата или его раствор в органическом растворителе выдержать в смеси с катализатором при перемешивании и температуре реакции тримеризации, оптимальной для выбранного катализатора, в течение непродолжительного времени и затем отфильтровать катализатор. Вследствие того, что за указанное время тримеризация протекает в незначительной степени, вязкость расплава или раствора повышается мало и расплав или раствор фильтруются легко. При дальнейщем выдерживании отфильтрованного расплава или раствора изоцианата при указанной выше температуре реакция тримеризации протекает с такой ж& скоростью, с какой она протекала бы в присутствии катализатора.

Пример 1. 150 г смеси изомеров толуилендиизоцианата, состоящей из 65% 2,4толуилендиизоциапата и 35% 2,6-толуилендиизоцианата, смешивают с 1,5 г гексаметилолмеламина и 1,5 г триэтила.мина, выдерживают 15 мин при 60° и затем отфильтровывают гексаметилолмеламин. Фильтрат, имеющий вязкость при 20°С 5 сП, выдерживают 4 ч при . Получают твердую кристаллическую массу, содержащую 24,3% активных NCOгрупп. ИК-спектром продукт идентифицируется в виде изоцианурата.

Из полученного тримера растворением в бутилацетате готовят 40%-ный раствор. Приготовленный раствор нагревают при 70°С с обратным холодильником в течение 10 ч. Конечный продукт содержит 7,4% NCO-rpynn и имеет вязкость при 20°С 70 сП.

Тримеризацией указанной смеси изомеров в присутствии такого же количества гексаметилолмеламина и триэтилаадина при 60°С в течение 4 ч без отделения катализатора получают идентичный твердый продукт, загрязненный катализатором.

Растворением продукта в бутилацетате готовят 40%-ный раствор. Фильтрованием или центрифугированием отделяют от раствора гекса-метилолмеламин. Фильтрат нагревают при 70°С в течение 10 ч с обратным холодильником. Получают 40%.-пый раствор тримера, содержащий 7,3% МСО-трупл и имеющий вязкость при 20°С 80 сП.

ПрИМер 2. 400 г 2,4-толуилендиизоцианата смешивают с 600 г бутилацетата, 3 г гексаметилолмеламина и 1,56 г триэтиламина. Смесь выдерживают в течение 1 ч при «омнатной температуре и затем отделяют гексаметилолмеламин фильтрованием. Фильтрат, имеющий вязкость при 60°С 2,5 сП, выдерживают при 60°С в течение 8 ч. Получают прозрачный раствор тримера толуилендиизоцианата и бутилацетате, содержащий 8,6% активных NCO-rpynn. Вязкость раствора при 60°С 102 сП.

В идентичных условиях без отделения катализатора получают такой же раствор в смеси с нерастворившимся катализатором.

Пример 3. 15 г смеси изомеров толуилепдиизоцианата, состоящей из 65% 2,4-толуилендиизоцианата и 35% 2,6-толуилепдиизоцианата смещивают с 15 г бутилацетата, 0,3 г гексаметилолмеламипа и 0,15 т триэтиламина. Смесь выдерживают при 50°С 2 ч и затем отфильтровывают гексаметилолмеламин. Прозрачный фильтрат, имеющий вязкость при 50°С 3.1 с сП, нагревают при 50°С в течение 4 ч. Получают раствор тримера толуилендиизоцианата, содержащий 9,1% активных NCO-rpynn. Вязкость раствора при 50°С 420 сП.

В идентичных условиях, по без отделения катализатора через 6 ч получают такой же раствор, содержащий катализатор в виде твердой фазы.

Пример 4. 30 г смеси изомеров толуилендиизоцианата, состоящей из 65% 2,4-толуилендиизоцианата и 35% 2,6-толуилендиизоцианата, смещивают с 30 г бутилацетата, 0,31 г бензоата натрия и 0,48 г диметилфор-мамида. Смесь выдерживают при 70°С в течение 0,5 ч и затем фильтруют от |бензоата натрия. Фильтрат, имеющий вязкость при 70°С 2 сП, выдерживают при 70°С 4 ч. Получают раствор тримера ТДИ в бутилацетате, содержащий 9,5% активных NCO-rpynn. Вязкость раствора 200 сП.

В идентичных условиях из указанной смеси изомеров толуилендиизоцианата через 4,5 ч получают такой же раствор, загрязненный твердой фазой-бензоатом натрия.

Пример 5. 400 т 2,4-толуилеидиизоцианата смещивают с 600 г бутилацетата и 1,3 г ацетата лития. Полученную смесь выдерживают при 100°С 1 ч. и затем отделяют ацетат лития фильтрованием. Получают раствор, имеющий вязкость при 100°С 30 сП. Фильтрат выдерн ивают при 100°С 1 ч. Получают прозрачный раствор тримера 2,4-толуилендиизоцианата в бутилацетате, содержащий 9,8% NCO-;rpynn и имеющий вязкость 100 сП.

В аналогичных условиях без отделения катализатора через 2 ч получают мутный вязкий раствор, содержащий 9,6% NCO-rpynn.

Предмет изобретения

Способ получения тримеров изоцианатов путем нагревания изоцианатов в присутствии катализаторов тримеризации, отличающийся тем, что, с целью упрощения процесса, исходную смесь выдерживают при 20- 100°С в течение интервала времени, составляющего 5-50% от времени, необходимого для заверщения реакции тримеризации, после чего отделяют катализатор и продолжают нагревание до заверщения реакции.