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CN107438634A - 基于1,5‑二异氰酸根合戊烷的多异氰酸酯混合物 - Google Patents

基于1,5‑二异氰酸根合戊烷的多异氰酸酯混合物 Download PDF

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CN107438634A CN201680023089.0A CN201680023089A CN107438634A CN 107438634 A CN107438634 A CN 107438634A CN 201680023089 A CN201680023089 A CN 201680023089A CN 107438634 A CN107438634 A CN 107438634A
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Abstract

本发明涉及多异氰酸酯混合物，其包含至少一种基于1,5‑二异氰酸根合戊烷的多异氰酸酯和至少一种有机溶剂，其中所述有机溶剂对于异氰酸酯基团呈惰性，并且其中所述多异氰酸酯混合物具有的固含量为≥35重量%且≤65重量％。本发明还涉及双组分体系、制备涂层的方法、由此可得的涂层和由所述涂层和基材形成的复合体。

Description

基于1,5-二异氰酸根合戊烷的多异氰酸酯混合物
本发明涉及基于1,5-二异氰酸根合戊烷的多异氰酸酯混合物。本发明的其它主题是包含所述多异氰酸酯混合物的双组分体系、用于制备涂层的方法。此外，涂层、所述双组分体系用于在基材上制备涂层的用途以及由所述涂层和基材形成的复合体是本发明另外的主题。
双组分聚氨酯涂料早已为人所知。对于高品质的耐光不褪色的面漆，在此特别地使用由脂族多异氰酸酯和多元醇，例如聚丙烯酸酯多元醇、聚酯多元醇或聚碳酸酯多元醇形成的涂料。用于这些高品质涂料的多异氰酸酯特别是由六亚甲基-1,6-二异氰酸酯(HDI)制备的贫单体的衍生物。特别适用于弹性、高度耐受的涂料的是HDI的异氰脲酸酯-多异氰酸酯或含有亚氨代噁二嗪二酮和异氰脲酸酯结构的HDI多异氰酸酯，例如在H. J. Laas,R. Halpaap, J. Pedain, J. prakt. Chem. 1994, 336, 185-200或在EP 0330966 B1或EP 0798299 B1中描述的那些。这些多异氰酸酯通常具有3或更大的异氰酸酯官能度(FNCO)，其中异氰酸酯官能度理解为每个分子的NCO基团平均数。
除了HDI之外，1,5-二异氰酸根合戊烷(PDI)作为单体也早已为人所知，如例如W.Siefken, Liebigs Ann. Chem. 1949, 562，第122页或DE 1493360 B1和DE 1900514 A1中所描述。
就用量而言，最大部分的应用领域被含溶剂的单组分和双组分聚氨酯漆料覆盖。在广泛的工业应用范围内，它们大多通过合适的喷涂方法施加。喷涂粘度(Spritzviskosität)下的固含量通常用作各应用中的参考点。固含量过低可例如在较差的遮盖力和/或较低的填充力或降低的生产率方面察觉。
为了符合环保要求提高的趋势，漆料工业中越来越多地致力于提供特别低粘度的多异氰酸酯。这种低分子量体系的缺点是，在制备阶段中甚至在非常低的单体聚合度下也必须终止聚合物反应，以达到所需的粘度。
低分子量多异氰酸酯虽然可以通过合适的方法从过量的单体分离出来，并且向剩余的单体以聚合的含量补充新单体，并再次反应。然而，总的来说，这对这种制备方法的时空产率具有显著的不利影响。
DE 19611849公开了通过有针对性地同时合成对称和不对称的多异氰脲酸酯结构来降低由此制备的多异氰酸酯的粘度，但是因此在配制的漆料体系中也仅可实现稍许较高的固含量。因此，所述文献中在降低粘度上所做的努力未达到在漆料配制剂中显著降低溶剂含量的所需效果。此外，不利的时空产率仍未得到解决。
因此，依然希望能够实现上述高时空产率的有利性能与尽可能大含量的反应性异氰酸酯基团和漆料工业所要求的在包含多异氰酸酯的漆料配制剂中在喷涂粘度下的固含量。
因此，本发明的目的是提供多异氰酸酯混合物，其在制备中的特征在于优化的时空产率和尽可能大含量的反应性异氰酸酯基团，并同时满足漆料工业所要求的在漆料配制剂中在喷涂粘度下的固含量。
根据本发明，该目的通过包含至少一种基于1,5-二异氰酸根合戊烷的多异氰酸酯和至少一种有机溶剂的多异氰酸酯混合物实现，其中所述有机溶剂对于异氰酸酯基团呈惰性，并且其中所述多异氰酸酯混合物具有≥35重量%且≤65重量％的固含量。
多异氰酸酯混合物在本文中理解为一种混合物，其可以是例如溶液、悬浮液或乳液。混合物的外观可以根据其中含有何种多异氰酸酯和有机溶剂而变化，但是优选溶液。
时空产率在本文中理解为比生产效率，其作为质量相对于另一个可测量的参数(例如立方米、小时)换算。在异氰酸酯低聚的情况下，进行反应的单体二异氰酸酯与由其制备的多异氰酸酯的量之商被确立为比生产效率的量度。
此外，例如在异氰酸酯低聚的情况下，可以一起使用通过计算可确定的聚合度作为比生产效率的量度。
聚合度在本文中理解为在本发明的反应过程中消耗的在起始混合物中原始存在的异氰酸酯基团的百分比。以百分率为单位的聚合度可根据如下公式计算：
聚合度=(NCO起始 - NCO结束)/ NCO起始×100
异氰酸酯基团含量可以例如根据DIN EN ISO 11909通过滴定法测定。
喷涂粘度在本文中理解为漆料体系的用于在喷射或喷涂加工中设定的所需粘度。喷涂粘度在喷枪或涂覆自动机中实际使用之前通过测定填充有该漆料体系的特定的流出杯的流出时间来测量或设定。
在第一个优选的实施方案中，所述多异氰酸酯具有的聚合度为≥20％，优选≥25％，更优选≥30％。由此的优点尤其在于时空产率可以再进一步改进。上述聚合度通常在30分钟至30小时，优选1至8小时，更优选2至6小时的反应时间后实现。例如，在达到目标聚合度后，可以终止反应。
合适的基于1,5-二异氰酸根合戊烷的多异氰酸酯是通过改性1,5-二异氰酸根合戊烷可得的且具有脲二酮、异氰脲酸酯、脲基甲酸酯、缩二脲、亚氨代噁二嗪二酮和/或噁二嗪三酮结构的任意的低聚多异氰酸酯，或这种PDI多异氰酸酯的任意混合物。这些多异氰酸酯的制备通过用于异氰酸酯低聚的本身已知的方法进行，如例如J. Prakt. Chem. 336(1994) 185 - 200和EP-A 0 798 299中所描述的那些，通过PDI的一部分异氰酸酯基团的反应以形成由至少两个二异氰酸酯分子组成的多异氰酸酯分子并通常随后通过蒸馏或萃取分离未反应的单体PDI。因此，在本发明的一个实施方案中，其由起始组分、反应产物和可能的仍少量的1,5-二异氰酸根合戊烷残余单体组成。这种低聚PDI多异氰酸酯的具体实例可以在例如EP-A 2 418 198、EP-A 2 684 867、JP 2010-121011、JP 2010-254764、JP2010-265364、JP 2011-201863、JP 2012-152202、JP 2013-060542中找到。
此外，特别优选的是，所述多异氰酸酯中的1,5-二异氰酸根合戊烷残余单体含量低于0.5重量％，优选低于0.3重量％。残余单体含量可以例如根据DIN EN ISO 10283通过气相色谱法测定。
用于制备所述多异氰酸酯的1,5-二异氰酸根合戊烷可以通过各种方式获得，例如通过在液相或气相中的光气化，或通过无光气的途径，例如通过由优选以生物技术途径通过天然存在的氨基酸赖氨酸的脱羧所获得的1,5-二氨基戊烷起始的氨基甲酸酯热裂解。
在此情况下特别优选的是，通过在气相中1,5-二氨基戊烷的光气化获得1,5-二异氰酸根合戊烷。气相中胺的光气化是本身已知的，并且可以例如如EP 0 289 840 B1、EP 1319 655 A2、EP 1 555 258 A1、EP 1 275 639 A1、EP 1 275 640 A1、EP 1 449 826 A1、EP1 754 698 B1、DE 10 359 627 A1或德国专利申请DE 10 2005 042392 A1中所描述进行。
在所述多异氰酸酯的制备中，除了1,5-二异氰酸根合戊烷之外，还可以任选地一起使用具有脂族、脂环族、芳脂族和/或芳香键合的异氰酸酯基团的其它二异氰酸酯。这些特别是分子量范围为140-400的那些，例如1,4-二异氰酸根合丁烷、1,6-二异氰酸根合己烷(HDI)、2-甲基-1,5-二异氰酸根合戊烷、1,5-二异氰酸根合-2,2-二甲基戊烷、2,2,4-和/或2,4,4-三甲基-1,6-二异氰酸根合己烷、1,10-二异氰酸根合癸烷、1,3-和1,4-二异氰酸根合环己烷、2,4-和2,6-二异氰酸根合-1-甲基环己烷、1,3-和1,4-双(异氰酸根合甲基)环己烷、1-异氰酸根合-3,3,5-三甲基-5-异氰酸根合甲基环己烷(异佛尔酮二异氰酸酯，IPDI)、4,4'-二异氰酸根合二环己基甲烷、2,4'-二异氰酸根合二环己基甲烷、1-异氰酸根合-1-甲基-4(3)-异氰酸根合甲基环己烷、双(异氰酸根合甲基)降冰片烷、1,3-和1,4-双(异氰酸根合甲基)苯(XDI)、1,3-和1,4-双(2-异氰酸根合丙-2-基) - 苯(TMXDI)、2,4-和2,6-二异氰酸根合甲苯(TDI)、2,4 '和4,4'-二异氰酸根合二苯基甲烷(MDI)、1,5-二异氰酸根合萘或这些二异氰酸酯的任意混合物。
在制备多异氰酸酯过程中任选一起使用的这些二异氰酸酯可以例如同样通过在液相或气相中的光气化而得到，并且如果使用的话，基于所用的二异氰酸酯的总量计，以最多为80重量％，优选最多50重量％，更优选最多20重量％的量使用。在任选一起使用上述二异氰酸酯的情况下进一步优选的是，多异氰酸酯中使用的二异氰酸酯的残余单体含量低于0.5重量％，优选低于0.3重量％。
通常，所述多异氰酸酯具有的平均异氰酸酯官能度为1.8至9.2，优选为1.8至8.0，更优选为2.0至7.0，并非常优选为2.3至6.0，和/或具有的异氰酸酯基团含量为5.0至26.0重量％，优选6.0至24.0重量％，且更优选10.0至23.0重量％。
非常特别优选的多异氰酸酯是使用1,5-二异氰酸根合戊烷作为唯一的二异氰酸酯制备的且具有2至9，优选为2.3至7.5，更优选为2.5至6的平均NCO官能度的多异氰酸酯。它们还具有15.0至27.25重量％，优选17.0至24.0重量％，更优选19.0至23.0重量％的异氰酸酯基团含量，基于多异氰酸酯混合物中的多异氰酸酯的总重量计。此外，它们具有小于1.0重量％，优选小于0.5重量％，更优选小于0.3重量％的单体1,5-二异氰酸根合戊烷含量。
另外，同样非常特别优选的是，上述非常特别优选的多异氰酸酯含有异氰脲酸酯结构。此外非常特别优选的是，所述多异氰酸酯混合物仅由上述非常特别优选的多异氰酸酯和至少一种有机溶剂组成。由此的优点尤其是通过单独使用PDI作为所使用的二异氰酸酯，可以还进一步改进本发明的多异氰酸酯混合物的流变性能。
所述多异氰酸酯的制备优选无溶剂地进行。然而，任选地也可以一起使用对于起始组分的反应性基团呈惰性的合适溶剂。合适溶剂的实例是以下的本身已知的常规漆料溶剂。然而，为了有针对性地改性1,5-二异氰酸根合戊烷，也可以使用具有对于异氰酸酯基团呈反应性的基团的溶剂例如醇，其与PDI的异氰酸酯基团反应形成氨基甲酸酯和/或脲基甲酸酯基团。
当达到所需的聚合度时，异氰酸酯基团的反应可以例如通过将反应混合物冷却至室温而终止。然而，通常通过加入催化剂毒物和任选随后将反应混合物短暂加热至例如高于80℃的温度来停止反应。
合适的催化剂毒物的实例是无机酸如盐酸、亚磷酸或磷酸，酰氯如乙酰氯、苯甲酰氯或间苯二甲酰氯，磺酸和磺酸酯，如甲磺酸、对-甲苯磺酸、三氟甲磺酸、全氟丁磺酸、十二烷基苯磺酸、对-甲苯磺酸甲酯和乙酯，磷酸单烷基酯和二烷基酯如磷酸单十三烷基酯、磷酸二丁基酯和磷酸二辛基酯，以及甲硅烷基化的酸，如甲磺酸三甲基甲硅烷基酯、三氟甲磺酸三甲基甲硅烷基酯、磷酸三(三甲基甲硅烷基)酯和磷酸二乙基酯-三甲基甲硅烷基酯。
为了停止反应所需要的催化剂毒物的量在此取决于使用的催化剂的量；一般来说，使用基于开始时使用的催化剂计等量的催化剂毒物。然而，考虑到反应过程中可能发生的催化剂损失，基于初始使用的催化剂的量计，甚至20至80当量%的催化剂毒物可能就足以停止反应。
所述催化剂毒物既可以本体使用，也可以以溶解在合适溶剂中的形式使用。如果使用溶剂以溶解所述催化剂毒物，优选使用1,5-二异氰酸根合戊烷。稀释度可以在非常宽的范围内自由地选择，例如≥ 25重量%，优选≥ 10重量%的浓度以上的溶液是合适的。
反应结束后，将所述多异氰酸酯优选通过薄层蒸馏在真空中，例如在低于1.0mbar，优选低于0.75 mbar，更优选低于0.25 mbar的压力下在尽可能温和的条件下例如在100-200℃，优选120-180℃的温度下除去挥发性成分(过量的单体异氰酸酯组分和任选一起使用的溶剂)。
作为上述薄层蒸馏的替代方案，所述挥发性成分可以通过用对于异氰酸酯基团呈惰性的合适溶剂，例如脂族或脂环族烃如戊烷、己烷、庚烷、环戊烷或环己烷的萃取从所述多异氰酸酯中分离。
在另一个优选的实施方案中，所述有机溶剂选自芳族或脂族烷烃、烯烃、酯、醚、腈和酮。
合适的有机溶剂通常是本身已知且对于异氰酸酯基团呈惰性的常规漆料溶剂。它们包括例如乙酸乙酯、乙酸丁酯、乙二醇单甲基-或-乙基醚乙酸酯、乙酸1-甲氧基-丙-2-基酯(MPA)、乙酸3-甲氧基-正丁基酯、丙酮、2-丁酮、4-甲基-2-戊酮、环己酮、甲苯、二甲苯、氯苯、石油溶剂油、更高度取代的芳族化合物如例如以名称溶剂石脑油、Solvesso®、Isopar®、Nappar®(Deutsche EXXON CHEMICAL GmbH，Köln, DE)和Shellsol® (DeutscheShell Chemie GmbH, Eschborn, DE)市购可得的那些、碳酸酯如碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸1,2-亚乙酯和碳酸1,2-亚丙酯、内酯如β-丙内酯、γ-丁内酯、ε-己内酯和ε-甲基己内酯，以及溶剂如丙二醇二乙酸酯、二乙二醇二甲醚、二丙二醇二甲醚、二乙二醇乙基-和-丁基醚乙酸酯、N-甲基吡咯烷酮和N-甲基己内酰胺或该类有机溶剂的任意混合物。优选的有机溶剂是乙酸乙酯、乙酸丁酯、乙酸1-甲氧基丙-2-基酯(MPA)、二甲苯或溶剂石脑油，或上述优选有机溶剂的任意混合物。
如果材料的组成是已知的，例如是用于测试的实验室配方，则固含量(也称为非挥发含量，nfA)可以在没有事先测定的情况下完全计算。然而，前提条件是配方中使用的原料的所有固含量是已知的。
可以通过一种多异氰酸酯与有机溶剂和/或多种多异氰酸酯与多种有机溶剂的相应比率来调节固含量。
在漆料的情况下，固含量定义为在所有挥发性成分蒸发后残留的涂料组合物的含量。它通常由成膜粘合剂、颜料和填料组成。喷涂粘度下的固含量越高，越快达到为了基材保护所需要的施加涂层的层厚度。
这里还优选的是，本发明的多异氰酸酯混合物在≥35且≤65重量％的固含量下具有≥3且≤500mPa* s，优选≥4且≤400mPa*s的在23℃下的粘度。这样的优点在于，本发明的多异氰酸酯混合物特别适用于涂料组合物的配制，因为它实现了在所用的固含量下所需的低粘度。
粘度例如根据DIN EN ISO 3219在23℃下测定。
另外，非常特别优选的是本发明多异氰酸酯混合物的第一优选实施方案与上述固含量的组合，因为它进一步增强了该多异氰酸酯的非常高的时空产率的特别优点与本发明多异氰酸酯混合物的用于施涂的固含量的令人惊讶的同样低的粘度。
在另一优选的实施方案中，本发明的多异氰酸酯混合物通过将上述多异氰酸酯的至少一种与上述有机溶剂的至少一种混合而制得。
本发明的多异氰酸酯混合物适用于多种应用。因此，所述多异氰酸酯混合物可以通过所含的反应性异氰酸酯基团与例如带有对于异氰酸酯基团呈反应性的基团的化合物反应。
因此，本发明的另一个主题是包含组分I)和组分II)的双组分体系，其中组分I)包含至少一种本发明的多异氰酸酯混合物以及任选的其它助剂和添加剂，组分II)包含至少一种对于异氰酸酯基团呈反应性的粘合剂以及任选的其它助剂和添加剂。
在另一优选的实施方案中，所述对于异氰酸酯基团呈反应性的粘合剂包含至少一种氨基、硫基(thio)和/或羟基官能的化合物，优选至少一种羟基官能的化合物。还包括混合型官能的化合物。这样的化合物例如可以同样具有羟基和硫基基团。
合适的羟基官能的化合物的实例是聚醚多元醇、聚酯多元醇、聚碳酸酯多元醇或聚丙烯酸酯多元醇。合适的硫基官能的化合物的实例是季戊四醇四(3-巯基丙酸酯)、三羟甲基丙烷三(3-巯基丙酸酯)、季戊四醇四巯基乙酸酯和三羟甲基丙烷三巯基乙酸酯。
作为氨基官能的化合物，可以例如使用多胺，例如由EP-B 0 403 921已知的聚天冬氨酸衍生物，或其氨基为封端形式的多胺，例如聚酮亚胺、聚醛亚胺或噁唑烷(Oxazolanen)。在水分影响下，由这些封端的氨基形成游离氨基，在噁唑烷的情况下还形成游离羟基，其通过与本发明多异氰酸酯混合物的异氰酸酯基团交联而反应完。
本发明的另一个主题是制备涂层的方法，其中将本发明的双组分体系混合并任选地在加热下固化。
如果使用混合型官能的化合物，则根据这些混合型官能的化合物含有何种官能团，所获得的涂层也可以同样具有脲、硫代氨基甲酸酯和/或羟基。
由本发明的双组分体系通过本发明的方法制备或可制备的涂层是本发明的另一个主题。
可以任选地向所述配制的双组分体系加入漆料领域中常规的其它助剂和添加剂。在此合适的助剂和添加剂的实例是流变助剂、着色颜料、填料、消光剂、无机或有机颜料、光防护剂、漆料添加剂如分散剂、增稠剂、消泡剂和其它助剂如粘附剂、杀真菌剂、杀细菌剂、稳定剂或抑制剂以及催化剂或乳化剂。
在由本发明的多异氰酸酯混合物制备双组分体系时，所述的对于异氰酸酯基团呈反应性的粘合剂通常以这样的量使用，该量对应于异氰酸酯基团与对于异氰酸酯基团呈反应性的基团的当量比为2:1至0.5：1，优选1.5：1至0.8：1，更优选1.1：1至0.9：1。
本发明的多异氰酸酯混合物与对于异氰酸酯基团呈反应性的粘合剂的混合可以通过使用本领域技术人员已知的机械辅助工具或使用双组分喷枪通过在根据任意方法加工双组分体系之前的简单搅拌来实现。
在另一个优选的实施方案中，上述双组分体系在室温干燥下就可以产生具有高光泽度、硬质且弹性的涂层，其特征在于优异的耐溶剂性。然而，这些双组分体系也可以在强制的条件下在升高的温度下或通过在高达260℃的温度下烘烤进行干燥。
基于本发明多异氰酸酯混合物的双组分体系可以通过已知的方法例如通过喷涂、抹涂、流涂或借助辊或刮刀施加到任意基材上。
因此，本发明的双组分体系用于在基材上制备涂层的用途是本发明的另一主题。
作为用于借助本发明的多异氰酸酯混合物配制的双组分体系的基底，可以考虑具有例如由金属、木材、硬质和柔性塑料、玻璃或石材制成的表面的任意基材，但是例如在涂覆之前任选地也带有常规底漆的基材如陶瓷材料、混凝土、纺织品、皮革和纸张等也是合适的基材。所述基材优选具有由金属、木材和/或塑料制成的表面。本发明多异氰酸酯混合物的有利粘度性能不仅表现在通过喷射来施加时，也表现在其它种类的施加时。
本发明的另一个主题是由本发明的涂层和具有金属、木材和/或塑料表面的基材形成的复合体。
下面通过实施例更详细地阐述本发明。
实施例
图1：本发明多异氰酸酯混合物B和作为对比例的多异氰酸酯混合物A的粘度特性
除非另外声明，所有的百分比都是基于重量。
NCO含量根据DIN EN ISO 11909通过滴定法测定。
残余单体含量根据DIN EN ISO 10283通过气相色谱法使用内标测量。
一方面，使用AntonPaar公司的MCR301流变仪研究粘度，在此使用带有Peltier加热C-PTD200的CC27杯/转子系统。在粘度测定中，研究了以下测量特性：D = 1至100 1/s，T= 23℃的斜坡对数(Rampe Log.)。
另一方面，流出时间根据标准DIN EN ISO 2431在DIN 4杯中测定。
使用的化学品
磷酸二丁酯(Sigma Aldrich)
2-乙基-己-1-醇(Sigma Aldrich)
N,N,N-三甲基-N-苄基氢氧化铵(40%的甲醇溶液) (Sigma Aldrich)
以下市售产品用于比较粘度：
乙酸丁酯(Azelis Deutschland GmbH, Sankt Augustin)
以下市售可得的聚丙烯酸酯用于测定可实现的固含量的实施例配制剂： Setalux® DA 870 (如所供应的形式，在乙酸丁酯中70%，OH含量2.93%)和Setalux® D A 665 (如所供应的形式，在乙酸丁酯/二甲苯中60%，OH含量2.98%)，来自Nuplex Resins GmbHBitterfeld，德国。
多异氰酸酯A(实施例A，对比例)：
向装有搅拌器、回流冷凝器、N2通导管和内部温度计的四颈烧瓶中预先加入1092g(6.49mol)六亚甲基-1,6-二异氰酸酯(HDI)，在室温下脱气并用氮气充气三次。随后将该批料加热至60℃，并如下计量加入6.0ml催化剂溶液(N,N,N-三甲基-N-苄基氢氧化铵在甲醇和2-乙基己醇中的1.5％溶液)，以使得放热的三聚反应保持在60-80℃的温度。当达到40.8重量％的NCO含量时，用磷酸二丁酯(基于所用的三甲基苄基氢氧化铵计等摩尔量)停止反应，并在140℃和0.5-0.6mbar的压力下通过薄层蒸馏分离过量的PDI。
所得到的338g量的树脂具有的NCO含量为21.8％，残留单体含量为0.3％，在23℃下的粘度为3000mPa*s。
作为比生产效率的量度，测定所用的单体二异氰酸酯与所获得的多异氰酸酯之商，其为3.23。以百分率为单位的其倒数为树脂产率且为31％。HDI多异氰酸酯的计算的聚合度为18.4％。
多异氰酸酯B(实施例B，本发明实施例)
向装有搅拌器、回流冷凝器、N2通导管和内部温度计的四颈烧瓶中预先加入1000 g(6.49mol)五亚甲基-1,5-二异氰酸酯(PDI)，在室温下脱气并用氮气充气三次。随后将该批料加热至60℃，并如下计量加入9.0 ml催化剂溶液(N,N,N-三甲基-N-苄基氢氧化铵在甲醇和2-乙基己醇中的1.5％溶液)，以使得放热的三聚反应保持在60-80℃的温度。当达到36.7重量％的NCO含量时，用磷酸二丁酯(基于所用的三甲基苄基氢氧化铵计等摩尔量)停止反应，并在140℃和0.5-0.6mbar的压力下通过薄层蒸馏分离过量的PDI。
所得到的510 g量的树脂具有的NCO含量为21.7%，残留单体含量为0.3％，在23℃下的粘度为10000mPa*s。
作为比生产效率的量度，测定所用的单体二异氰酸酯与所获得的多异氰酸酯之商，其为1.96。以百分率为单位的其倒数为树脂产率且为51%。本发明多异氰酸酯的计算的聚合度为32.6%。
研究多异氰酸酯混合物的粘度
图1显示了两种多异氰酸酯混合物A(对比例，实线)和B(本发明实施例，虚线)的所谓的稀释系列。在此，由各自的多异氰酸酯混合物(乙酸丁酯作为有机溶剂)以降低的固含量进行配置，随后在充分混合后借助AntonPaar公司的MCR301流变仪在杯/转子系统(CC27)中研究粘度。
在表1中，配制剂1至4通过两种多异氰酸酯A(对比例)和B(本发明实施例)和Nuplex Resins GmbH Bitterfeld公司的两种不同聚丙烯酸酯以1.0的NCO/OH比进行配制，通过用乙酸丁酯稀释而调节至DIN4杯中20秒的流出时间。如从测量的固含量可以看出，对于比较的各配制剂1与2和3与4的喷涂粘度而言决定性的固含量处于一个水平。
图1显示了本发明多异氰酸酯混合物B和作为对比例的多异氰酸酯混合物A的粘度特性。在此，多异氰酸酯混合物的固含量(S.C.，以重量％为单位的固含量)相对于所测量的粘度μ绘图。显而易见的是，这两种聚异氰酸酯在对于漆料工业而言重要的40至60重量％固含量的范围内没有粘度差异。此外，对于漆料工业而言，直至超过70重量％的固含量的情况下，粘度相差不明显。这一结果是令人惊奇的，因为由于五亚甲基1,5-二异氰酸酯中较短的线性脂族烷基链，基于五亚甲基1,5-二异氰酸酯的多异氰酸酯的极性与基于六亚甲基-1,6-二异氰酸酯的多异氰酸酯显著不同。在还更高的固含量(≥80重量％)下，本发明的多异氰酸酯混合物相比于对比例的多异氰酸酯混合物而言具有所预期的更高粘度。
因此，与传统的基于HDI的多异氰酸酯混合物相比，通过本发明的多异氰酸酯混合物成功地以显著提高的时空产率制备漆料原料，所述本发明的多异氰酸酯混合物同时实现对于漆料工业所需要的在漆料配制剂中的流出时间，而不必在已确立的配制剂的用量平衡中进行调适。

Claims (13)

1.多异氰酸酯混合物，其包含至少一种基于1,5-二异氰酸根合戊烷的多异氰酸酯和至少一种有机溶剂，其中所述有机溶剂对于异氰酸酯基团呈惰性，并且其中所述多异氰酸酯混合物具有的固含量为≥35重量%且≤65重量％。
2.如权利要求1所述的多异氰酸酯混合物，其中所述多异氰酸酯具有的聚合度为≥20％，优选≥25％，更优选≥30％。
3.如权利要求1或2中任一项所述的多异氰酸酯混合物，其中所述有机溶剂选自芳族或脂族烷烃、烯烃、酯、醚、腈和酮。
4.如权利要求1-3中任一项所述的多异氰酸酯混合物，其中所述多异氰酸酯混合物在23℃下具有≥ 3且≤ 500 mPa*s，优选≥ 4且≤ 400 mPa*s的粘度。
5.如权利要求1-4中任一项所述的多异氰酸酯混合物，其中所述多异氰酸酯混合物使用1,5-二异氰酸根合戊烷作为唯一的二异氰酸酯来制备，且具有2至9，优选为2.3至7.5，更优选为2.5至6的平均NCO官能度。
6.如权利要求1-5中任一项所述的多异氰酸酯混合物，其中所述多异氰酸酯混合物使用1,5-二异氰酸根合戊烷作为唯一的二异氰酸酯来制备，且具有15.0至27.25重量%，优选为17.0至24.0重量%，更优选为19.0至23.0重量%的异氰酸酯基团含量，基于所述多异氰酸酯混合物中的多异氰酸酯总重量计。
7.如权利要求1-6中任一项所述的多异氰酸酯混合物，其中所述多异氰酸酯混合物使用1,5-二异氰酸根合戊烷作为唯一的二异氰酸酯来制备，且具有小于1.0重量%，优选小于0.5重量%，更优选小于0.3重量%的单体1,5-二异氰酸根合戊烷含量。
8.包含组分I)和组分II)的双组分体系，其中组分I)包含至少一种如权利要求1至7中任一项所述的多异氰酸酯混合物以及任选的其它助剂和添加剂，组分II)包含至少一种对于异氰酸酯基团呈反应性的粘合剂以及任选的其它助剂和添加剂。
9.如权利要求8所述的双组分体系，其中所述对于异氰酸酯基团呈反应性的粘合剂包含至少一种氨基、硫基和/或羟基官能的化合物，优选至少一种羟基官能的化合物。
10.制备涂层的方法，其中将如权利要求8或9中任一项所述的双组分体系混合并任选地在加热下固化。
11.由如权利要求10所述的方法制备或可制备的涂层。
12.如权利要求8或9中任一项所述的双组分体系用于在基材上制备涂层的用途。
13.由如权利要求11所述的涂层和具有金属、木材和/或塑料表面的基材形成的复合体。
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