Содержащие альдегид соединения, удовлетворяющие требованиям для получения отверждаемых полиизоцианатных композиций

Содержащие альдегид соединения, удовлетворяющие требованиям для получения отверждаемых полиизоцианатных композиций

Иллюстрации

Показать все

Реферат

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОРЕТЕНИЕ

Настоящее изобретение относится к альдегидным соединениям, удовлетворяющим требованиям для получения отверждаемых полиизоцианатных композиций.

Кроме того, настоящее изобретение относится к способу получения такой отверждаемой композиции.

Также настоящее изобретение относится к способу получения содержащего полиизоцианурат материала путем проведения химического взаимодействия с участием отверждаемой композиции, а также относится к содержащему полиизоцианурат материалу, полученному путем проведения химического взаимодействия с участием подобной отверждаемой композиции.

Не так давно предложена отверждаемая композиция, которая включает в свой состав полиизоцианат, галогенид лития, соединение мочевины и эпоксидную смолу; смотри патентный документ с номером PCT/EP2010/054492,

В патентном документе с номером PCT/EP2011/069562 приводится описание отверждаемых композиций, изготовляемых путем объединения и смешивания композиции на основе эпоксидной смолы, включающей в свой состав эпоксидную смолу, моноол и/или полиол, а также соединения, включающего в свою структуру карбоксамидную группировку, а также полиизоцианатной композиции, включающей в свой состав полиизоцианат, галогенид лития и соединение мочевины.

Неожиданным образом авторами обнаружено, что температура отверждения, необходимая для того, чтобы отверждаемая композиция в соответствии с уровнем техники (патентный документ с номером PCT/EP2011/069562) вступала в химическое взаимодействие с образованием включающих в свой состав полиизоцианурат материалов, может быть в значительной мере снижена при использовании включающей в свой состав альдегид отверждаемой композиции вместо включающей в свой состав эпоксидную смолу отверждаемой композиции.

Кроме того, было установлено, что период жизнеспособности отверждаемой композиции в соответствии с настоящим изобретением является сопоставимым с современной включающей в свой состав эпоксидную смолу отверждаемой композицией.

Таким образом, настоящее изобретение относится к полиизоцианатным композициям, включающим в свой состав альдегидные соединения, удовлетворяющие требованиям для получения отверждаемых полиизоцианатных композиций.

Настоящее изобретение, следовательно, относится к отверждаемой полиизоцианатной композиции, а также относится к способу получения данной композиции. Указанная отверждаемая композиция включает:

- одно или более полиизоцианатные соединения, и

- одно или более альдегидные соединения, и

- одно или более соединения, которые включают карбоксамидную группу, характеризующуюся структурной формулой -CO-NH₂, и/или соединения, которые включают группу, характеризующуюся структурной формулой -CO-NH-CO-, и

- одно или более соединение катализатора тримеризации, и

- необязательно растворитель, который не включает реакционноспособные по отношению к изоцианатам группы и/или моноол и/или полиол,

в которой количество карбоксамидных эквивалентов, приходящихся на альдегидный эквивалент, составляет в интервале 0,0005-1 и, предпочтительно, составляет в интервале 0,005-0,7 и, наиболее предпочтительно, составляет в интервале 0,01-0,5.

Также настоящее изобретение относится к способу получения полиизоциануратного материала путем проведения химического взаимодействия с участием указанной выше отверждаемой композиции при повышенной температуре, с получением полиизоциануратного материала.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Согласно первому аспекту, описывается отверждаемая полиизоцианатная композиция, включающая:

- по меньшей мере, одно или более полиизоцианатные соединения,

- по меньшей мере, одно или более соединение катализатора тримеризации,

- по меньшей мере, одно или более альдегидные соединения, где альдегидные соединения выбирают из соединений, описываемых структурной формулой R-CHO, в которой СНО представляет собой альдегидную группу и R представляет собой углеводородную группу, выбираемую из алкильной, алкенильной или арильной групп, включающих от 1 до 50 атомов углерода, предпочтительно, включающих от 1 до 20 атомов углерода, и

- по меньшей мере, одно или более соединение, выбираемое из соединений, которые включают карбоксамидную группу, характеризующуюся структурной формулой -CO-NH₂, и/или выбираемое из соединений, которые включают группу, характеризующуюся структурной формулой -CO-NH-CO-.

в которой количество эквивалентов соединений, которые включают карбоксамидную группу, характеризующуюся структурной формулой -CO-NH₂, и/или соединений, которые включают группу, характеризующуюся структурной формулой -CO-NH-CO-, является меньшим или равным количеству альдегидных эквивалентов и

в которой количество эквивалентов соединений, которые включают карбоксамидную группу, и/или соединений, которые включают группу, характеризующуюся структурной формулой -CO-NH-CO-, составляет, по крайней мере, 0,75, от количества эквивалентов катализатора тримеризации.

В соответствии с вариантами осуществления, количество эквивалентов соединений, которые включают карбоксамидную группу, и/или соединений, которые включают группу, характеризующуюся структурной формулой -CO-NH-CO-, приходящихся на альдегидный эквивалент, предпочтительно, составляет в интервале 0,0005-1, и предпочтительно, составляет в интервале 0,005-0,7 наиболее предпочтительно, составляет в интервале 0,01-0,5,

В соответствии с вариантами осуществления, альдегидные соединения выбирают из соединений характеризующихся структурной формулой R-CHO, в которой СНО представляет собой функциональную альдегидную группу и радикал R представляет собой гидрокарбильную группу, выбираемую из алкильной, алкенильной или арильной групп, содержащих от 1 до 50 атомов углерода, от 1 до 20 атомов углерода.

В соответствии с вариантами осуществления, углеводородная (гидрокарбильная) группа R в составе альдегидного соединения представляет собой комбинацию из линейных, разветвленных, насыщенных, ненасыщенных, циклических и/или ациклических алифатических, ароматических или аралифатических гидрокарбильных группировок и/или содержит в своей структуре 1 или более ненасыщенные связи и/или необязательно 1 или более ароматические кольца и/или необязательно дополнительно содержит в своей структуре гетероатомы, предпочтительно, выбираемые из кислорода, галогенов, азота и/или необязательно содержит одну или более функциональные группировки, включающие гетероатомы, предпочтительно, выбираемые из гидроксильной, галогенидной, карбоксильной, сложной эфирной, простой эфирной, альдегидной и/или аминной групп, а также сочетания таких групп.

В соответствии с вариантом осуществления, соединение, включающее группу, характеризующуюся структурной формулой CO-NH-CO-, может представлять собой соединение, характеризующееся структурной формулой R₁-CO-NH-CO-R₂, в которой радикалы R₁ и R₂ каждый независимо друг от друга выбирают из 1) водорода (Н), 2) -NR₃R₄, 3) гидрокарбильной группы, содержащей в своем составе в интервале 1-100 атомов углерода, и необязательно включающий гидроксильную, эфирную, галогенидную, карбоксильную, кислород, изоцианатную и/или аминные группы, в котором R₃ и R₄ независимо друг от друга выбирают из водорода, гидроксильной, галогенидной и углеводородной групп, где угдеводородные группы включают от 1 до 20 атомов углерода, и необязательно включают гидроксильную, эфирную, галогенидную, карбоксильную, изоцианатную и/или аминные группировки, в котором радикалы R₁ и R₂ могут являться связанными друг с другом, по существу, образуя циклическую структуру, включающую СО-NH-СО-, и в котором углеводородные группы соединений, соответствующие структурной формуле R₁-CO-NH-CO-R₂, могут представлять собой комбинацию линейных, разветвленных, насыщенных, ненасыщенных, циклическых и/или ациклических алифатических, ароматических или аралифатических гидрокарбилов, а также смеси подобных соединений.

В соответствии с вариантом осуществления, соединение, включающее группу, характеризующуюся структурной формулой CO-NH-CO-, может представлять собой соединение, характеризующееся структурной формулой R₁-CO-NH-CO-R₂, в которой радикалы R₁ и R₂ вместе с группой -CO-NH-CO- образуют 4-12 - членную циклическую структуру, включающую группу -CO-NH-CO-.

В соответствии с вариантом осуществления, соединение, включающее группу, характеризующуюся структурной формулой CO-NH-CO-, может представлять собой соединение, включающее группу -CO-NH-CO-NH-, и может представлять собой продукт химического взаимодействия соединения, включающего карбоксамидную группу, характеризующуюся структурной формулой -CO-NH₂, и полиизоцианатного соединения, включающего в свою структуру реакционноспособную NCO группу. Данное соединение может соответствовать структурной формуле R₆-CO-NH-CO-NH-R₇, в которой соединение, включающее карбоксамидную группу, может соответствовать структурной формуле NH_{2 -} CO-R₆, в которой радикал R₆ представляет собой 1) водород (H), 2) группировку -NR₈R₉, 3) гидрокарбил, предпочтительно, содержащий в своем составе в интервале 1-20 атомов углерода, и, более предпочтительно, содержащий в своем составе в интервале 1-10 атомов углерода, который необязательно дополнительно включает в свою структуру 1-3 гидроксильные и/или эфирные, галогенидные и/или аминные группировки, 4) фенильную группировку или 5) толильную группировку или 6) группировку -R_10-CO-NH₂, в которой радикалы R₈ и R₉, независимо друг от друга, выбирают из водорода, гидроксильной, галогенидной и гидрокарбильной группировок, гидрокарбильные группировки в котором включают в свой состав в интервале 1-10 атомов углерода и, более предпочтительно, включают в свой состав в интервале 1-6 атомов углерода, и необязательно включают в свою структуру гидроксильную, эфирную, галогенидную и/или аминную группировкии, в которой радикал R ₁₀ обозначает двухвалентный углеводородный радикал, содержащий в своем составе до 8 атомов углерода, а также смеси данных карбоксамидов, и в котором соединение, включающее в свою структуру реакционноспособные NCO группировки, соответствует структурной формуле R₇-NCO, и в которой радикал R₇ выбирают из водорода и гидрокарбильной группировок, гидрокарбильные группировки в котором включают в свой состав в интервале 1-20 атомов углерода и необязательно включают в свою структуру гидроксильную, эфирную, галогенидную, карбоксильную, изоцианатную и/или аминную группировки, и в котором указываемые гидрокарбильные группировки могут представлять собой комбинацию линейных, разветвленных, насыщенных, ненасыщенных, циклическых и/или ациклических алифатических, ароматических или аралифатических гидрокарбилов, а также смеси подобных соединений.

В соответствии с вариантом осуществления, полиизоцианатные соединения в составе полиизоцианатной композиции выбирают из толуолдиизоцианата, метилендифенилдиизоцианата или полиизоцианатной композиции, содержащей в своем составе метилендифенилдиизоцианат или смесь подобных полиизоцианатов.

Согласно некоторым вариантам осуществления настоящего изобретения, полиизоцианатная композиция может дополнительно включать в свой состав растворитель, который не включает в свою структуру изоцианатные группировки, и/или моноольный и/или полиольный растворитель и/или моноольную/полиольную композицию в дополнение к приводимым выше соединениям.

Предпочтительно, полиольная/моноольная композиция включает в свой состав сложные полиэфирные и/или полиэфирные полиолы, характеризующиеся величиной средней молекулярной массы, предпочтительно, составляющей в интервале 32-6,000, и характеризующиеся средней номинальной функциональностью, предпочтительно, составляющей в интервале 1-8.

В соответствии с вариантом осуществления, соединение катализатора тримеризации выбирают из одной или более органических солей, предпочтительно, указываемую органическую соль выбирают из солей щелочного металла, щелочноземельного металла и/или четвертичных аммониевых солей органических кислот, более предпочтительно, выбирают из карбоксилатов и/или алкоксидов, таких как ацетат калия, гексаноат калия, этилгексаноат калия, октаноат калия, лактат калия, этоксид натрия, формиат натрия, формиат калия, ацетат натрия, бензоат калия, а также из их смесей.

В соответствии с вариантом осуществления, соединение катализатора тримеризации выбирают из композиции, содержащей в своем составе галогенид лития (предпочтительно, LiCl) и эпоксидную смолу, при условии, что количество литий-галоидных эквивалентов, приходящееся на количество эпоксидных эквивалентов, составляет в интервале 1:2-1:80, более предпочтительно, составляет в интервале 1:2-1:40, и, еще более предпочтительно, составляет в интервале 1:4-1:30, При желании композиция на основе катализатора дополнительно включает в свой состав соединение мочевины (предпочтительно, изготовляемое путем проведения химического взаимодействия с участием полиизоцианата и аминного соединения).

Согласно второму аспекту, приводится описание способа получения отверждаемой полиизоцианатной композиции в соответствии с первым аспектом настоящего изобретения. Указанный способ может включать, по крайней мере, следующие стадии:

1) объединение и смешивание одного или более альдегидных соединений, одного или более полиизоцианатов и одного или более соединений, выбираемых из соединений, которые включают карбоксамидную группу, характеризующуюся структурной формулой -CO-NH₂, и/или соединений, которые включают в свою структуру группу, характеризующуюся структурной формулой -CO-NH-CO-, и затем, или, по крайней мере, одновременно

2) объединение и смешивание одного или более соединений катализаторов тримеризации дополнительно растворяемых в растворителе, который не включает реакционноспособные по отношению к изоцианатам группы и/или представляющий собой моноольную/полиольную композицию, которая, предпочтительно, включает в свой состав сложные полиэфирные и/или простые полиэфирные полиолы, характеризующиеся величиной средней молекулярной массы, предпочтительно, составляющей в интервале 32-6000, и характеризующиеся величиной средней номинальной функциональности, предпочтительно, составляющей в интервале 1-8,

в котором количество эквивалентов соединений, включающих в свою структуру группировку -CO-NH-СО-, в составе отверждаемой полиизоцианатной композиции является меньшим или равным количеству эквивалентов альдегида и в котором количество эквивалентов соединений, которые включают карбоксамидную группу, характеризующуюся структурной формулой -CO-NH₂, и/или соединений, которые включают группу, характеризующуюся структурной формулой -CO-NH-CO, добавляемых к полиизоцианатной композиции, составляет, по крайней мере, 0,75 от количества эквивалентов катализатора тримеризации, добавляемого к полиизоцианатной композиции.

В соответствии с вариантами осуществления, количество эквивалентов добавляемых соединений, включающих в свою структуру карбоксамидную группировку, характеризующуюся структурной формулой -CO-NH₂, и/или соединений, которые включают в свою структуру группировку, характеризующуюся структурной формулой -CO-NH-CO-, является, по крайней мере, большим, чем количество эквивалентов соединения катализатора, и конечная концентрация соединения, включающего в свою структуру группировку -CO-NH-СО-, в составе отверждаемой полиизоцианатной композиции является таким, что отношение группировок -CO-NH-CO- к количеству изоцианатных группировок составляет не более 1, предпочтительно, составляет не более 0,01, более предпочтительно, составляет не более 0,005.

В соответствии с вариантами осуществления, исходное количество эквивалентов добавляемых соединений, включающих в свою структуру карбоксамидную группировку, характеризующуюся структурной формулой -CO-NH₂, и/или соединений, которые включают в свою структуру группировку, характеризующуюся структурной формулой -CO-NH-CO-, является, предпочтительно, в 4 раза большим, чем количество эквивалентов соединения катализатора, и конечная концентрация соединения, включающего в свою структуру группировку -CO-NH-СО-, в составе отверждаемой полиизоцианатной композиции является таким, что отношение группировок -CO-NH-CO- к количеству изоцианатных группировок составляет не более 1, предпочтительно, составляет не более 0,01, более предпочтительно, составляет не более 0,005,

В соответствии с вариантами осуществления, в документе приводится описание содержащего в своем составе полиизоцианурат материала и технологического процесса по изготовлению указываемого материала с использованием отверждаемой композиции в соответствии с первым аспектом настоящего изобретения.

Указываемый содержащий в своей структуре полиизоцианурат материал изготовляют путем проведения химического взаимодействия с участием отверждаемой композиции в соответствии с первым аспектом настоящего изобретения при повышенной температуре, составляющей, по крайней мере, 90°C, предпочтительно, составляющей по крайней мере, 100°C, более предпочтительно, составляющей по крайней мере, 120°C наиболее предпочтительно, равной или, по крайней мере, составляющей 125°C, в течение, по крайней мере, нескольких минут и до 2 часов.

В соответствии с вариантами осуществления, отверждаемая полиизоцианатная композиция в соответствии с первым аспектом настоящего изобретения может образовывать стабильный промежуточный и в дальнейшем отверждаемый содержащий в своей структуре полиизоцианурат материал.

Промежуточный в дальнейшем отверждаемый содержащий полиизоцианурат материал в соответствии с данным изобретением включает свободные изоцианатные группы (NCO), характеризуется значением содержания NCO групп, составляющим в интервале 5-30% по весу, более предпочтительно, характеризуется значением содержания NCO группировок, составляющим в интервале 15-25% по весу, и характеризуется конечной концентрацией полиизоциануратных соединений, которая не изменяется более, чем на 10% от своего первоначального значения (рассчитывается как изменение значения содержания NCO группировок) при хранении при комнатной температуре (приблизительнмо 20°C) и давлении окружающей среды, по крайней мере, в течение нескольких часов, более предпочтительно, в течение не менее 5 часов, наиболее предпочтительно, в течение более чем 24 часов.

В соответствии с вариантами осуществления, способ получения промежуточного отверждаемого включающего полиизоциануратного материала, причем данный способ включает, по крайней мере, следующие стадии:

- объединение и смешивание одного или более полиизоцианатов, одного или более альдегидных соединений и одного или более соединений, выбираемых из соединений, которые включают карбоксамидную группу, характеризующуюся структурной формулой -CO-NH₂, и/или соединений, которые включают группу, характеризующуюся структурной формулой -CO-NH-CO-, и затем, или, по крайней мере, одновременно

- объединение и смешивание одного или более соединений катализаторов тримеризации в таком количестве, что количество эквивалентов соединений, которые включают группу, характеризующуюся структурной формулой -CO-NH₂, и/или соединений, которые включают группу, характеризующуюся структурной формулой -CO-NH-CO-, приходящееся на количество эквивалентов катализатора тримеризации составляет менее 4 и более 0,75, предпочтительно, составляет в интервале 1-3, более предпочтительно, составляет в интервале 1,2-2, наиболее предпочтительно, составляет в интервале 1-1,5, и далее

- проведение химического взаимодействия с участием композиции таким образом, что достигается повышение температуры до менее 90°C и далее

- необязательно охлаждение композиции,

в котором одно или более альдегидные соединения добавляют до или, альтернативно, после стадии проведения химического взаимодействия с участием изоцианатной композиции, которая включает в свой состав соединения, включающие в свою структуру группировку, характеризующуюся структурной формулой -CO-NH₂, и соединения катализатора тримеризации, присутствующего в таком количестве, что количество эквивалентов соединений, включающих в свою структуру группировку -СО-NH₂, в составе полиизоцианатной композиции является меньшим или равным количеству альдегидных эквивалентов.

В соответствии с вариантом осуществления, стадия проведения химического взаимодействия с участием композиции, приводящая к повышению температуры, до менее 90°C и естественным образом охлаждаущаяся до комнатной температуры.

Промежуточный в дальнейшем отверждаемый содержащий в своей структуре полиизоцианурат материал обладает тем преимуществом, что могут быть добавлены добавки к промежуточному содержащему в своем составе полиизоцианурат материалу, такие как наполняющий материал, волокна. В результате, промежуточный в дальнейшем отверждаемый содержащий в своей структуре полиизоцианурат материал может дополнительно включать в свой состав добавки и/или связующие материалы, такие как опилки, древесная пыль, древесные стружки, деревянные пластины; бумага и картон, каждый из которых может являться измельченным или слоистым; песок, вермикулит, глина, цемент и другие силикаты; измельченный каучук, измельченные термопласты, измельченные термореактивные материалы; сотовые наполнители, выполненные из любого материала, подобного как картон, алюминий, дерево и пластик; металлические частицы и пластины; пробка, выполненная в форме конкретных частиц или в слоистой форме; натуральные волокна, такие как выполненные из льна, выполненные из конопли и волокна, выполненные из сизаля; синтетические волокна, такие как полиамидные волокна, полиолефиновые волокна, полиарамидные волокна, полиэфирные волокна, а также углеродные волокна; минеральные волокна, такие как стекловолокна и волокна, выполненные из каменной ваты; минеральные наполнители, таких как BaSO₄ и CaCO₃; наночастицы, такие как глины, неорганические оксиды и углеродные наночастицы; стеклянные бусины, измельченное стекло, полые стеклянные бусины; вспененные или вспениваемые шарики; необработанные или обработанные отходы, такие как размолотые, рубленые, дробленые или измельченные отходы, в частности летучая зола; тканые и нетканые текстильные изделия; а также комбинации двух или более из данных материалов.

Промежуточный в дальнейшем отверждаемый содержащий в своей структуре полиизоцианурат материал в соответствии с данным изобретением обладает тем дополнительным преимуществом, что он представляет собой материал, в котором процесс формирования полиизоциануратов (ПИР реакции) может быть преднамеренно приостановлен (прерван) в целях достижения желаемой степени преобразования полиизоцианата в полиизоцианурат и, следовательно, в целях направленой дополнительной сшивки полиизоцианатного материала. Современные содержащие в своей структуре полиизоцианурат материалы, которые все еще включают в сою сруктуру свободные NCO группировки, также могут подвергаться дальнейшему отверждению, но в данном случае только при очень высоких температурах (что в основном упоминается как «дополнительное отверждение»), в рамках данного изобретения дальнейшее отверждение подразумевает отверждение при относительно низких температурах, составляющих приблизительно 125°C. Дальнейшее отверждение в соответствии с данным изобретением во все случаях достигается при температуре, составляющих менее 250°C.

В соответствии с вариантами осуществления, приводится описание технологического процесса дальнейшего отверждения описываемого выше промежуточного далее отверждаемого содержащего в своем составе полиизоцианурат материала, а также указываемого содержащего в своем составе полиизоцианурат материала, получяемого после проведения дальнейшего (окончательного) отверждения.

В соответствии с вариантами осуществления, технологический процесс дальнейшего отверждения промежуточного содержащего в своем составе полиизоцианурат материала включает в себя стадию нагревания указываемого промежуточного содержащего в своем составе полиизоцианурат материала, который включает в сою структуру одно или более альдегидные соединения, при повышенной температуре, составляющей, по крайней мере, 90°C, предпочтительно, составляющей, по крайней мере, 100°C, более предпочтительно, составляющей, по крайней мере, 120°C наиболее предпочтительно, равной или, по крайней мере, составляющей 125°C, в течение, по крайней мере, нескольких минут и до 2 часов.

В соответствии с вариантом осуществления, технологический процесс дальнейшего отверждения промежуточного содержащего в своем составе полиизоцианурат материала может дополнительно включать в себя перед проведением стадии нагрева указываемой композиции при повышенной температуре, составляющей, по крайней мере, 90°C, стадию дополнительно добавления катализатора тримеризации к промежуточному содержащему в своем составе полиизоцианурат материалу.

В соответствии с вариантом осуществления, технологический процесс дальнейшего отверждения промежуточного содержащего в своем составе полиизоцианурат материала дополнительно включает в себя перед проведением стадии нагрева указываемой композиции при повышенной температуре, составляющей по крайней мере, 90°C, стадию добавления и смешивания добавок и/или связующего материала(ов) к промежуточному содержащему в своей структуре полиизоцианурат материалу таких как опилки, древесная пыль, древесные стружки, деревянные пластины; бумага и картон, каждый из которых может являться измельченным или слоистым; песок, вермикулит, глина, цемент и другие силикаты; измельченный каучук, измельченные термопласты, измельченные термореактивные материалы; сотовые наполнители, выполненные из любого материала, подобного как картон, алюминий, дерево и пластик; металлические частицы и пластины; пробка, выполненная в форме конкретных частиц или в слоистой форме; натуральные волокна, такие как выполненные из льна, выполненные из конопли и волокна, выполненные из сизаля; синтетические волокна, такие как полиамидные волокна, полиолефиновые волокна, полиарамидные волокна, полиэфирные волокна, а также углеродные волокна; минеральные волокна, такие как стекловолокна и волокна, выполненные из каменной ваты; минеральные наполнители, таких как BaSO₄ и CaCO₃; наночастицы, такие как глины, неорганические оксиды и углеродные наночастицы; стеклянные бусины, измельченное стекло, полые стеклянные бусины; вспененные или вспениваемые шарики; необработанные или обработанные отходы, такие как размолотые, рубленые, дробленые или измельченные отходы, в частности летучая зола; тканые и нетканые текстильные изделия; а также комбинации двух или более из данных материалов.

В соответствии с вариантом осуществления, технологический процесс дальнейшего отверждения промежуточного содержащего в своем составе полиизоцианурат материала дополнительно включает в себя еще одну дополнительную стадию дополнительного отверждения.

Также приводится описание содержащих полиизоцианурат материалов, получаемых способом, описанным выше.

Независимые и зависимые пункты формулы изобретения изложены конкретные и предпочтительные характерные особенности настоящего изобретения. Характерные особенности, приводимые в зависимых пунктах формулы изобретения могут быть объединены с характерными особенностями, приводимыми в независимых или в других зависимых пунктах формулы изобретения, в случае необходимости.

Указываемые выше и другие характеристики, характерные особенности и преимущества настоящего изобретения являются очевидными из последующего подробного описания и примеров, излагаемых далее.

ОПРЕДЕЛЕНИЯ И ТЕРМИНОЛОГИЯ

В контексте настоящего изобретения следующие термины имеют следующее значение:

1) изоцианатный индекс, или NCO-индекс, или индекс:

отношение NCO-групп к атомам реакционноспособным по отношению к изоцианат атомам водорода, присутствующим в составе композиции, выражаемое в процентах:

[NCO]×100 (%).

[активный водород]

Другими словами, NCO-индекс выражает процентное содержание изоцианата, фактически используемого в составе композиции, по отношению к количеству изоцианата, теоретически необходимого для взаимодействия с количеством реакционноспособных по отношению к изоцианату атомов водорода, задействуемого в составе композиции.

Следует отметить, что изоцианатный индекс, в контексте настоящего изобретения, рассматривается с точки зрения фактического полимеризационного процесса изготовления материала, включающего в свой состав изоцианатный ингредиент и реакционноспособные по отношению к изоцианатам ингредиенты. Любые изоцианатные группировки, расходующиеся на предварительной стадии с образованием модифицированных полиизоцианатов (в том числе подобных изоцианатных производных, которые упоминаются в настоящей области техники как форполимеры) или любые активные атомы водорода, расходующиеся на предварительной стадии (напр., в ходе химического взаимодействия с участием изоцианатов с образованием модифицированных полиолов или полиаминов), не принимаются во внимание при расчете изоцианатного индекса. Только свободные изоцианатные группировки и свободные реакционноспособные по отношению к изоцианатам атомы водорода (в том числе в составе воды в случае, если она используется), фактически присутствующие на стадии полимеризации, принимаются во внимание.

2) Выражение «реакционноспособные по отношению к изоцианатам атомы водорода», используемое в контексте настоящего изобретения для расчета изоцианатного индекса, относится к общему количеству активных атомов водорода в составе гидроксильных и аминных группировок, присутствующих в составе реакционноспособных композиций; это означает, что с целью расчета изоцианатного индекса на стадии фактической полимеризации считается, что одна гидроксильная группа включает в свою структуру один реакционноспособный атом водорода, считается, что одна первичная аминная группировка включает в свою структуру один реакционноспособный атом водорода и считается, что одна молекула воды включает в свою структуру два активных атома водорода.

3) Реакционная система: комбинация компонентов, в которой полиизоцианаты хранятся в одном или нескольких контейнерах отдельно от реакционноспособных по отношению к изоцианатам компонентов.

4) Термин «средняя номинальная функциональность по гидроксильным группировкам» (или коротко «функциональность») используется в контексте настоящего изобретения для обозначения величины среднечисленной функциональности (количества гидроксильных группировок, приходящихся на молекулу) полиола или полиольной композиции при допущении того, что та является среднечисленной функциональностью (количество активных атомов водородных, приходящихся на молекулу) инициатора(ов), используемого при их получении, хотя на практике она часто является немного меньшей из-за некоторой концевой ненасыщенности.

5) Термин «средний» относится к среднему числу в случае, если не указывается иное.

6) Термин срок годности, используемый в контексте настоящего изобретения, относится к стабильности соединения или композиции, включающей в свой состав соединение в жидкости (напр., композиция на основе катализатора тримеризации в соответствии с настоящим изобретением) при хранении в условиях окружающей среды (при комнатной температуре и давлении окружающей среды), и рассчитывается как период времени, в течение которого соединение или композиция сохраняет достаточно низкую вязкость для использования ее в обработке и остается удовлеворяющей требованиям для ее использования по назначению.

7) Термин период жизнеспособности, используемый в контексте настоящего изобретения, относится к стабильности жидкой реакционноспособной композиции (напр. отверждаемой композиции в соответствии с настоящим изобретением) при хранении в условиях окружающей среды (при комнатной температуре и давлении окружающей среды) и рассчитывается как период времени, за который реакционноспособная композиция остается удовлетворяющей требованиям для предполагаемой ее обработки после смешивания с инициирующими реакцию агентами и/или после подвергания ее воздействию инициирующих начало реакции условий (напр., после подвергания ее воздействию повышенной температуры).

8) Катализатор тримеризации, используемый в контексте настоящего изобретения, относится к катализатору, который способен катализировать (промотировать) образование изоциануратных группировок из полиизоцианатов.

9) Содержащий в своем составе полиизоцианурат материал относится к полиизоцианатной композиции, включающей в свой состав более 10% по весу полиизоциануратов, предпочтительно, включающей в свой состав, по крайней мере, 50% по весу, полиизоциануратов, более предпочтительно, включающей в свой состав 75% по весу, в расчете на общую массу материала.

10) «(Стабильная) промежуточная далее отверждаемая содержащая в своей структуре полиизоцианурат композиция» или «промежуточный в дальнейшем отверждаемый содержащий в своей структуре полиизоцианурат материал» в соответствии с настоящим изобретением представляет собой содержащий в своей структуре полиизоцианурат материал, который способен к дальнейшему отверждению и который изготовляют путем проведения химического взаимодействия (тримеризации) с участием композиции на основе катализатора в соответствии с настоящим изобретением в определенных количествах, полиизоцианатной композиции и, необязательно, одного или более альдегидных соединений в течение определенного периода времени, таким образом, с достижением температуры до 80°C но, определенно, менее 90°C таким образом, что приводит к изготовлению частично отвержденного содержащего в своей структуре полиизоцианурат материала, который все еще включает в свою структуру свободные изоцианатные (NCO) группировки, характеризующийся значением количественного содержания группировок NCO, составляющим в интервале 5-30% по весу, более предпочтительно, характеризующийся значением количественного содержания группировок NCO, составляющим в интервале 15-25%, и в котором конечная концентрация полиизоциануратных соединений не изменяется более, чем на 10% от своего первоначального значения (рассчитывается как изменение значения количественного содержания группировок NCO) при хранении при комнатной температуре (приблизительно 20°C) и при давлении окружающей среды в течение, по крайней мере, в интервале нескольких часов до нескольких дней и даже до нескольких недель, предпочтительно, в течение 1 часа, более предпочтительно, в течение не менее 5 часов, наиболее предпочтительно, в течение более чем 24 часов.

11) «В дальнейшем отверждаемый промежуточный содержащий в своей структуре полиизоцианурат материал» в соответствии с настоящим изобретением представляет собой содержащий в своей структуре полиизоцианурат материал, который изготовляют путем нагрева промежуточного в дальнейшем отверждаемого содержащего в своем составе полиизоцианурат материалa в соответствии с данным изобретением до температуры, составляющей, по крайней мере, 90°C, предпочтительно, составляющей, по крайней мере, 100°C, более предпочтительно, составляющей, по крайней мере, 120°C, наиболее предпочтительно, составляющей, по крайней мере, 125°C, в течение, по крайней мере, нескольких минут, таким образом, что остаточные непрореагировавшие изоцианатные группировки вступают во взаимодействие с образованием содержащих в своей структуре полиизоцианурат соединений. Указываемый в дальнейшем отверждаемый промежуточный содержащий в своей структуре полиизоцианурат материал, характеризующийся повышенной конверсией изоцианата и меньшим количеством или, что альтернативно, почти не содержащим свободных реакционноспособных изоцианатные группировок, по сравнению с промежуточным содержащим в своей структуре полиизоцианурат материалом.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Настоящее изобретение относится к альдегидным соединениям, уд