一种改善稳定性的磺酰基异氰酸酯组合物及其制备方法与流程
未命名
07-23
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1.本发明属于异氰酸酯技术领域,具体涉及一种改善稳定性的磺酰基异氰酸酯组合物及其制备方法。
背景技术:
2.磺酰基异氰酸酯由于磺酰基的存在,其异氰酸酯基团非常活泼,常用作涂料脱水剂,另外,也用作锂电池电解液添加剂,抑制电解液的分解,延长使用寿命。
3.可以看出,人们需要利用磺酰基异氰酸酯的活泼特性,但是其活泼的反应特性又使得其储存稳定性差,异氰酸酯基团很容易发生反应,引起产品品质的下降。另外,磺酰基异氰酸酯遇水会剧烈反应并释放出二氧化碳,储存过程容易造成鼓桶、憋压等危险情况。另外,除储存稳定性较差外,磺酰基异氰酸酯在使用过程中从环境中引入的空气或水分更会加速其劣化并可能出现安全风险。
4.通常,可以通过外加稳定剂的方式来提高磺酰基异氰酸酯稳定性,但是外加稳定剂的方式会对下游应用造成影响,如电池级添加剂对纯度要求很高,微量的稳定剂就会对电解液的性能造成较大影响。为了解决这个问题,还有尝试通过二次精馏的方式来提高产品的品质,但这样的工艺会产生大量的处理成本,能耗较高。
5.因此需在避免外加稳定剂或催化剂的条件下,研究、改善磺酰基异氰酸酯的稳定性,采用一种简单易行的方法抑制储存过程中产品品质的下降。
技术实现要素:
6.为解决现有技术存在的问题,本技术的发明人惊奇地发现,将磺酰基异氰酸酯中磺酰基胺的含量、异构体含量控制在一定水平,可以改善磺酰基异氰酸酯的稳定性,并且长时间储存后依然具备优异的产品品质,从而完成了本发明。
7.本发明的目的在于提供一种改善稳定性的磺酰基异氰酸酯组合物,所述组合物通过控制磺酰基胺的含量、磺酰基异氰酸酯异构体的含量而实现更好的存储稳定性。
8.本发明的另一目的在于提供这种改善稳定性的磺酰基异氰酸酯组合物的制备方法。
9.为了实现上述发明目的,本发明采用的技术方案如下:
10.一种磺酰基异氰酸酯组合物,所述磺酰基异氰酸酯组合物包含磺酰基异氰酸酯,和磺酰基异氰酸酯的异构体或磺酰胺组分,其中,所述磺酰基异氰酸酯的异构体含量为10ppm-8000ppm,所述磺酰胺含量为0.05-5%,以组合物总质量计。
11.在一个优选的实施方案中,所述磺酰基异氰酸酯组合物包含磺酰基异氰酸酯、磺酰基异氰酸酯的异构体和磺酰胺组分,其中,所述磺酰基异氰酸酯的异构体含量为10ppm-8000ppm,所述磺酰胺含量为0.05-5%,以组合物总质量计。
12.在一个具体的实施方案中,所述磺酰基异氰酸酯的异构体含量为10ppm-8000ppm,优选100-3000ppm,所述磺酰胺含量为0.05-5%,优选0.1-4%,以组合物总质量计。
13.在一个具体的实施方案中,所述磺酰基异氰酸酯的结构通式为式(i):
[0014][0015]
其中,n=1、2、3、4;r选自c1-c12的烷基、c3-c12的环烷基、取代的c3-c12环烷基、苯基、取代的苯基、含至少一个选自氧、硫、氮原子的五元或六元杂环芳香基团、卤素原子、含至少一个选自氧、硫、氮原子的基团;优选为苯基、取代的苯基、含至少一个选自氧、硫、氮原子的五元或六元杂环芳香基团。
[0016]
在一个具体的实施方案中,所述磺酰基异氰酸酯的异构体与所述磺酰基异氰酸酯互为同分异构体。
[0017]
在一个具体的实施方案中,所述磺酰胺的结构通式为式(ii):
[0018][0019]
其中,其中n=1、2、3、4;r选自c1-c12的烷基、c3-c12的环烷基、取代的c3-c12环烷基、苯基、取代的苯基、含至少一个选自氧、硫、氮原子的五元或六元杂环芳香基团、卤素原子、含至少一个选自氧、硫、氮原子的基团;优选为苯基、取代的苯基、含至少一个选自氧、硫、氮原子的五元或六元杂环芳香基团。
[0020]
在一个具体的实施方案中,所述磺酰基异氰酸酯组合物在50℃储存6个月后,其中所述的磺酰基异氰酸酯组分的质量百分含量变化率≤2%,所述磺酰基异氰酸酯组合物的色号变化率小于20%。
[0021]
另一方面,前述的磺酰基异氰酸酯组合物的制备方法,包含如下步骤:
[0022]
s1:将原料磺酰胺与催化剂混合进行反应;
[0023]
s2:将s1获得的混合液继续与光气发生反应至原料胺含量小于10%,其中,优选光气进料位置在反应釜液面以下;
[0024]
s3:分离、纯化s2获得的反应液获得磺酰基异氰酸酯组合物。
[0025]
在一个具体的实施方案中,所述催化剂含有至少一个异氰酸基,优选为脂肪族异氰酸酯、芳香族异氰酸酯、或其衍生物的一种或多种;更优选为甲苯二异氰酸酯、4,4`-二苯基甲烷二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、4,4'-二环己基甲烷二异氰酸酯、间苯二亚甲基二异氰酸酯、1,3-二异氰酸甲酯基环己烷、戊二异氰酸酯、硅烷异氰酸酯、环己基异氰酸酯、丁基异氰酸酯、丙基异氰酸酯、乙基异氰酸酯、甲基异氰酸酯或其衍生物的一种或多种。
[0026]
在一个具体的实施方案中,所述磺酰胺中异构体含量为10-8500ppm和/或磺酰胺中水含量为20-2000ppm。
[0027]
其中,所述磺酰胺的结构通式如式(ii)所示:
[0028][0029]
其中,n=1、2、3、4;r选自c1-c12的烷基、c3-c12的环烷基、取代的c3-c12环烷基、苯基、取代的苯基、含至少一个选自氧、硫、氮原子的五元或六元杂环芳香基团、卤素原子、含至少一个选自氧、硫、氮原子的基团;优选为苯基、取代的苯基、含至少一个选自氧、硫、氮
原子的五元或六元杂环芳香基团。
[0030]
与现有技术相比,本发明的积极效果在于:
[0031]
(1)本发明的磺酰基异氰酸酯组合物存储稳定,在50℃储存6个月后,异氰酸酯单体的质量百分含量与初始值相比的变化≤2%,解决了储存过程产品纯度下降问题,并避免了使用过程易出现的鼓桶等危险状况。
[0032]
(2)本发明的磺酰基异氰酸酯在储存过程中色号稳定,有效避免了下游应用时引入颜色的问题。
[0033]
(3)本发明的磺酰基异氰酸酯组合物不需要外加稳定剂,制备方法简单易行。
具体实施方式
[0034]
为了更好的理解本发明的技术方案,下面的实施例将对本发明所提供的方法予以进一步的说明,但本发明不限于所列出的实施例,还应包括在本发明的权利要求范围内其他任何公知的改变。
[0035]
本发明一个实施方案中,一种磺酰基异氰酸酯组合物,所述磺酰基异氰酸酯组合物包含磺酰基异氰酸酯和磺酰基异氰酸酯异构体组分,其中,磺酰基异氰酸酯异构体含量为10ppm-8000ppm,例如包括但不限于10ppm、50ppm、100ppm、200ppm、300ppm、500ppm、800ppm、1000ppm、1500ppm、2000ppm、2500ppm、3000ppm、3500ppm、4000ppm、4500ppm、5000ppm、5500ppm、6000ppm、6500ppm、7000ppm、7500ppm、8000ppm,优选为100-3000ppm,以组合物总质量计。
[0036]
另一个实施方案中,一种磺酰基异氰酸酯组合物,所述磺酰基异氰酸酯组合物包含磺酰基异氰酸酯和磺酰胺组分,其中,所述磺酰胺含量为0.05-5%,例如包括但不限于0.05%、0.1%、0.2%、0.3%、0.4%、0.5%、0.6%、0.7%、0.8%、0.9%、1%、1.5%、2%、2.5%、3%、3.5%、4%、4.5%、5%,优选为0.1-4%,以组合物总质量计。
[0037]
再一实施方案中,一种磺酰基异氰酸酯组合物,包含磺酰基异氰酸酯、磺酰基异氰酸酯的异构体和磺酰胺组分,其中,所述磺酰基异氰酸酯的异构体含量为10ppm-8000ppm,所述磺酰胺含量为0.05-5%,以组合物总质量计。
[0038]
其中,所述磺酰基异氰酸酯的结构通式如式(i)所示:
[0039][0040]
其中,其中n=1、2、3、4;r选自c1-c12的烷基、c3-c12的环烷基、取代的c3-c12环烷基、苯基、取代的苯基、含至少一个选自氧、硫、氮原子的五元或六元杂环芳香基团、卤素原子、含至少一个选自氧、硫、氮原子的基团;优选为苯基、取代的苯基、含至少一个选自氧、硫、氮原子的五元或六元杂环芳香基团。
[0041]
对应地,所述磺酰基异氰酸酯异构体为不包含上述磺酰基异氰酸酯的磺酰基异氰酸酯的同分异构体,即不包含所述磺酰基异氰酸酯本体结构的其它所有同分异构体。例如对甲苯磺酰基异氰酸酯,其异构体可能为邻甲苯磺酰基异氰酸酯和/或间甲苯磺酰基异氰酸酯。
[0042]
其中,所述磺酰胺组分的结构通式如式(ii)所示:
[0043][0044]
其中,n=1、2、3、4;r选自c1-c12的烷基、c3-c12的环烷基、取代的c3-c12环烷基、苯基、取代的苯基、含至少一个选自氧、硫、氮原子的五元或六元杂环芳香基团、卤素原子、含至少一个选自氧、硫、氮原子的基团;优选为苯基、取代的苯基、含至少一个选自氧、硫、氮原子的五元或六元杂环芳香基团。
[0045]
本发明中,通过控制磺酰基异氰酸酯组合物中磺酰基异氰酸酯的异构体和/或磺酰胺的含量,最终使得所述磺酰基异氰酸酯组合物在50℃储存6个月后,其中磺酰基异氰酸酯的质量百分含量与初始值相比的变化率≤2%,色号变化率小于20%,存储稳定性显著改善。
[0046]
上述具有改善稳定性的磺酰基异氰酸酯组合物采用如下的制备方法制得,所述制备包括如下步骤:
[0047]
s1:将原料磺酰胺与部分或全部的催化剂混合反应;
[0048]
s2:将s1获得的混合液继续与光气发生反应至原料胺含量小于10%,其中,优选光气进料位置在反应釜液面以下;
[0049]
s3:分离、纯化s2获得的反应液获得磺酰基异氰酸酯组合物。
[0050]
本发明中,所述催化剂含至少一个异氰酸基,包含但不限于脂肪族异氰酸酯、芳香族异氰酸酯、或其衍生物的一种或多种,具体的,包含但不限于甲苯二异氰酸酯、4,4`-二苯基甲烷二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、4,4'-二环己基甲烷二异氰酸酯、间苯二亚甲基二异氰酸酯(xdi)、1,3-二异氰酸甲酯基环己烷(hxdi)、戊二异氰酸酯、硅烷异氰酸酯、环己基异氰酸酯、丁基异氰酸酯、丙基异氰酸酯、乙基异氰酸酯、甲基异氰酸酯的一种或多种。
[0051]
本发明中,所述原料磺酰胺包含但不限于含有磺酰基团的脂肪胺、芳香胺、杂环取代胺、含氧、硫、氮取代基的胺或卤代胺的一种或多种,原料磺酰胺中磺酰基胺异构体组分导致异氰酸酯中异构体的产生,所以原料胺中异构体含量可以通过精馏采集不同馏分来调节,根据沸点选择温度和采集馏分,对于磺酰胺可通过精馏处理,采集后段馏分提纯。
[0052]
本发明中,原料磺酰胺中的水分对催化剂活性产生劣化的影响,从而影响反应过程磺酰胺的转化率,进而导致产品中磺酰胺组分含量的升高,可通过干燥的方式控制磺酰胺中水的含量。优选地,控制所述原料磺酰胺中异构体含量为10-8500ppm和/或磺酰胺中水含量为20-2000ppm。
[0053]
下面结合实施例对本发明予以进一步的说明,但并不因此而限制本发明。
[0054]
本发明采用试剂信息如下表1所示:
[0055]
表1主要原料信息
[0056]
试剂名称厂家纯度对甲苯磺酰胺伊诺凯>99.0%对氯苯磺酰胺伊诺凯>99.0%氯苯伊诺凯>99.0%异氰酸酯正丁酯伊诺凯>99.0%
环己基异氰酸酯伊诺凯>99.0%
[0057]
本发明气相分析采用agilent 7890b进行测试:色谱柱:agilent 19091j-413hp-5,柱箱梯度升温,最高柱箱温度325℃,覆盖色谱柱最大值350℃;30m x 320μm x 0.25μm;载气:经净化和干燥的高纯n2;燃烧气:h2(纯度在99.999%以上),助燃气:净化后干燥的空气,尾吹气:n2,其流量40ml/min;柱流量:1.3ml/min,柱箱温度:40℃(1min)
10
℃/min320℃(5min);进样口温度:300℃;检测器温度:320℃。
[0058]
实施例1
[0059]
精馏制备不同异构体含量的对甲苯磺酰胺。
[0060]
在四口烧瓶中,加入2000g对甲苯磺酰胺,于5mmhg压力条件进行精馏分离,加热至200℃开始进行馏分采集,以每10min升高1℃的速率升温至210℃,直至210℃下不再有馏分馏出,升温过程依次采集馏分1、馏分2、馏分3、馏分4、馏分5、馏分6,分别对馏分1-6进行称重,并通过上述气相方法对馏分1-6中异构体含量进行测定,结果显示在下表2中。
[0061]
表2对甲苯磺酰胺馏分采集
[0062]
馏分1#2#3#4#5#6#质量/g150175165150160200异构体含量/ppm100008500600010005010
[0063]
实施例2
[0064]
将20份2#馏分(异构体含量8500ppm的对甲苯磺酰胺)加入79份氯苯中,继续向其中加入1份异氰酸正丁酯,升高温度至60℃并在60℃保温30分钟,随后以50l/h速率通入光气至反应液面以下,升高温度至120℃并保持温度反应3小时,通过气相分析测得反应液中对甲苯磺酰胺含量7%,通入氮气赶出未反应光气,脱除溶剂后得到对甲苯磺酰胺粗品,对粗品精馏分离,得到异构体含量为8000ppm的组合物1,反应液中对甲苯磺酰胺含量以及组合物中异构体含量通过气相分析方法测定。
[0065]
实施例3
[0066]
除使用3#馏分(异构体含量6000ppm的对甲苯磺酰胺)代替实施例2中的对甲苯磺酰胺,与实施例2相同地进行对甲苯磺酰基异氰酸酯组合物制备,精馏分离后,得到异构体含量为5700ppm的组合物2,反应液中对甲苯磺酰胺含量以及组合物中异构体含量通过气相分析方法测定。
[0067]
实施例4
[0068]
采用实施例1同样的方法,精馏得到异构体含量1000ppm的对氯苯磺酰胺。除使用异构体含量1000ppm的对氯苯磺酰胺代替实施例2的对甲苯磺酰胺外,其它与实施例2完全相同地进行对氯苯磺酰基异氰酸酯组合物制备,精馏分离后,得到异构体含量为950ppm的组合物3,反应液中对氯苯磺酰胺含量以及组合物中异构体含量通过气相分析方法测定。
[0069]
实施例5
[0070]
除使用5#馏分(异构体含量50ppm的对甲苯磺酰胺)代替实施例2的对甲苯磺酰胺,与实施例2相同地进行对甲苯磺酰基异氰酸酯组合物制备,精馏分离后,得到异构体含量为10ppm的组合物4,反应液中对甲苯磺酰胺含量以及组合物中异构体含量通过气相分析方法测定。
[0071]
对比例1
[0072]
除使用1#馏分(异构体含量10000ppm的对甲苯磺酰胺)代替实施例2的对甲苯磺酰胺,与实施例2相同地进行对甲苯磺酰基异氰酸酯组合物制备,精馏分离后,得到异构体含量为9500ppm的组合物5,反应液中对甲苯磺酰胺含量以及组合物中异构体含量通过气相分析方法测定。
[0073]
对比例2
[0074]
除使用6#馏分(异构体含量10ppm的对甲苯磺酰胺)代替实施例2的对甲苯磺酰胺,与实施例2相同地进行对甲苯磺酰基异氰酸酯组合物制备,精馏分离后,得到异构体含量为5ppm的组合物6,反应液中对甲苯磺酰胺含量以及组合物中异构体含量通过气相分析方法测定。
[0075]
实施例8
[0076]
评价不同异构体含量的磺酰基异氰酸酯组合物存储过程色号稳定性。
[0077]
按照gb/t3143-1982方法进行组合物(组合物1-6)色号测试,将磺酰基异氰酸酯组合物(组合物1-6)置于透明玻璃瓶中,用氮气填充玻璃瓶并密封,然后,将不同磺酰基异氰酸酯组合物(组合物1-6)各自在50℃下存储6个月,得到储存后的组合物分别记为组合物1a、组合物2a、组合物3a、组合物4a、组合物5a、组合物6a。按照gb/t3143-1982方法进行组合物1a-6a的色号测试,按照气相方法进行组合物1a-6a的组分含量测试。结果显示在下表3中。
[0078]
表3组合物1a-6a稳定性
[0079][0080]
如上表3所证实,异构体含量在10-8000ppm范围内的磺酰基异氰酸酯组合物(组合物1-4)在存储6个月后色号变化很小,组合物的色号稳定性非常好,不会给下游应用引入颜色,并且储存过程单体含量变化量小于2%,质量稳定。
[0081]
异构体含量小于10ppm或大于8000ppm磺酰基异氰酸酯组合物(组合物5、6)在存储6个月后色号升高明显,颜色发黄,具有较差的色号稳定性,储存过程单体含量下降3%,发生浑浊,影响下游的使用。
[0082]
实施例9
[0083]
制备不同水含量的对甲苯磺酰胺
[0084]
将初始水含量5000ppm的对甲苯磺酰胺,至于50℃的真空烘箱中进行真空干燥,每
隔一段时间取出部分样品,并通过gb/t6284进行水含量的测定,结果显示在下表2中。
[0085]
表4对甲苯磺酰胺馏分采集
[0086]
干燥时间/h125102430水含量/ppm2500200110304932110
[0087]
实施例10
[0088]
将20份对甲苯磺酰胺(水含量21ppm)加入79份氯苯中,继续向其中加入1份异氰酸正丁酯,升高温度至60℃并在60℃保温30分钟,随后以50l/h速率通入光气至反应液面以下,升高温度至120℃并保持温度反应3小时,通入氮气赶出未反应光气,脱除溶剂后得到对甲苯磺酰胺粗品,通过气相分析测得粗品中对甲苯磺酰胺含量0.06%,对粗品蒸馏脱除重组分,得到对甲苯磺酰胺含量为0.05%的组合物7,粗品中对甲苯磺酰胺含量以及组合物中对甲苯磺酰胺含量通过气相分析方法测定。
[0089]
实施例11
[0090]
除使用水含量493ppm的对甲苯磺酰胺外,与实施例10相同地进行对甲苯磺酰基异氰酸酯组合物8的制备,分析粗品中对甲苯磺酰胺含量1.5%,组合物8中对甲苯磺酰胺含量1.3%。
[0091]
实施例12
[0092]
参照实施例9的方法制得水含量1030ppm的对氯苯磺酰胺。除使用水含量1030ppm的对氯苯磺酰胺外,与实施例10相同地进行对氯苯磺酰基异氰酸酯组合物9的制备,分析粗品中对氯苯磺酰胺含量3.1%,组合物9中对氯苯磺酰胺含量2.7%。
[0093]
实施例13
[0094]
除使用水含量2001ppm的对甲苯磺酰胺外,与实施例10相同地进行对甲苯磺酰基异氰酸酯组合物10的制备,分析粗品中对甲苯磺酰胺含量6.9%,组合物10中对甲苯磺酰胺含量5.0%。
[0095]
对比例3
[0096]
除使用水含量10ppm的对甲苯磺酰胺外,与实施例10相同地进行对甲苯磺酰基异氰酸酯组合物11的制备,分析粗品中对甲苯磺酰胺含量0.03%,组合物11中对甲苯磺酰胺含量0.02%。
[0097]
对比例4
[0098]
除使用水含量2500ppm的对甲苯磺酰胺外,与实施例10相同地进行对甲苯磺酰基异氰酸酯组合物12的制备,分析粗品中对甲苯磺酰胺含量11%,组合物12中对甲苯磺酰胺含量8.3%。
[0099]
实施例14
[0100]
评价不同磺酰胺含量的磺酰基异氰酸酯组合物存储过程稳定性。
[0101]
按照气相方法进行组合物(组合物7-12组分含量测试,将磺酰基异氰酸酯组合物(组合物7-12)置于透明玻璃瓶中,用氮气填充玻璃瓶并密封,然后,将不同磺酰基异氰酸酯组合物(组合物7-12)各自在50℃下存储6个月,得到储存后的组合物分别记为组合物7a、组合物8a、组合物9a、组合物10a、组合物11a、组合物12a。按照气相方法进行组合物7a-12a的组分含量测试。按照gb/t3143-1982方法进行组合物7a-12a的色号测试。结果显示在下表5中。
[0102]
表5组合物稳定性
[0103][0104]
由上述数据可知采用磺酰胺含量在0.05-5%以内的组合物在50℃下储存6月后,组合物中单体组分含量下降小于2%,色号变化率小于20%。
[0105]
磺酰胺含量小于0.05%或大于5%的组合物,在50℃下储存6月后,组合物中单体组分含量下降明显,样品变浑浊,颜色发生明显黄变,影响下游领域的使用。
[0106]
实施例15
[0107]
将20份对甲苯磺酰胺(水含量205ppm、异构体含量1000ppm)加入79份氯苯中,继续向其中加入1份异氰酸正丁酯,升高温度至60℃并在60℃保温30分钟,随后以50l/h速率通入光气至反应液面以下,升高温度至120℃并保持温度反应3小时,通入氮气赶出未反应光气,脱除溶剂后得到对甲苯磺酰胺粗品,通过气相分析测得粗品中对甲苯磺酰胺含量1.3%,对粗品蒸馏脱除重组分,得到对甲苯磺酰胺含量为0.7%、异构体含量930ppm的组合物13,粗品中对甲苯磺酰胺含量以及组合物中对甲苯磺酰胺含量通过气相分析方法测定。
[0108]
按照气相方法进行组合物13组分含量测试,将磺酰基异氰酸酯组合物13置于透明玻璃瓶中,用氮气填充玻璃瓶并密封,然后在50℃下存储6个月,得到储存后的组合物记为组合物13a。按照气相方法进行组合物13a的组分含量测试。按照gb/t3143-1982方法进行组合物13a的色号测试。结果显示在下表
[0109]
表6组合物13稳定性
[0110][0111]
上述数据可知采用磺酰胺含量在0.05-5%以内和异构体含量在10-8000ppm以内的组合物在50℃下储存6月后,组合物中单体组分含量下降小于2%,色号变化率小于20%,产品品质稳定。
[0112]
综上所述可知,异构体含量在10-8000ppm和/或磺酰胺含量在0.05-5%的磺酰基
异氰酸酯组合物在储存过程具有改善的储存稳定性,且储存后仍可正常使用或销售。
[0113]
尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍,但应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。本领域技术人员可以理解,在本说明书的教导之下,可对本发明做出一些修改或调整。这些修改或调整也应当在本发明权利要求所限定的范围之内。
技术特征:
1.一种磺酰基异氰酸酯组合物,其特征在于,所述磺酰基异氰酸酯组合物包含磺酰基异氰酸酯,和磺酰基异氰酸酯的异构体或磺酰胺组分,其中,所述磺酰基异氰酸酯的异构体含量为10ppm-8000ppm,或所述磺酰胺含量为0.05-5%,以组合物总质量计。2.根据权利要求1所述的磺酰基异氰酸酯组合物,其特征在于,所述磺酰基异氰酸酯组合物包含磺酰基异氰酸酯、磺酰基异氰酸酯的异构体和磺酰胺组分,其中,所述磺酰基异氰酸酯的异构体含量为10ppm-8000ppm,所述磺酰胺含量为0.05-5%,以组合物总质量计。3.根据权利要求1或2所述的磺酰基异氰酸酯组合物,其特征在于,所述磺酰基异氰酸酯的异构体含量为10ppm-8000ppm,优选100-3000ppm,所述磺酰胺含量为0.05-5%,优选0.1-4%,以组合物总质量计。4.根据权利要求1-3任一项所述的磺酰基异氰酸酯组合物,其特征在于,所述磺酰基异氰酸酯的结构通式为式(i):其中,n=1、2、3、4;r选自c1-c12的烷基、c3-c12的环烷基、取代的c3-c12环烷基、苯基、取代的苯基、含至少一个选自氧、硫、氮原子的五元或六元杂环芳香基团、卤素原子、含至少一个选自氧、硫、氮原子的基团;优选为苯基、取代的苯基、含至少一个选自氧、硫、氮原子的五元或六元杂环芳香基团。5.根据权利要求1-4任一项所述的磺酰基异氰酸酯组合物,其特征在于,所述磺酰基异氰酸酯的异构体与所述磺酰基异氰酸酯互为同分异构体。6.根据权利要求1-5任一项所述的磺酰基异氰酸酯组合物,其特征在于,所述磺酰胺的结构通式为式(ii):其中,其中n=1、2、3、4;r选自c1-c12的烷基、c3-c12的环烷基、取代的c3-c12环烷基、苯基、取代的苯基、含至少一个选自氧、硫、氮原子的五元或六元杂环芳香基团、卤素原子、含至少一个选自氧、硫、氮原子的基团;优选为苯基、取代的苯基、含至少一个选自氧、硫、氮原子的五元或六元杂环芳香基团。7.根据权利要求1-6中任一项所述的磺酰基异氰酸酯组合物,其特征在于,所述磺酰基异氰酸酯组合物在50℃储存6个月后,其中所述的磺酰基异氰酸酯组分的质量百分含量变化率≤2%,所述磺酰基异氰酸酯组合物的色号变化率小于20%。8.权利要求1-7任一项所述的磺酰基异氰酸酯组合物的制备方法,其特征在于,包含如下步骤:s1:将原料磺酰胺与催化剂混合进行反应;s2:将s1获得的混合液继续与光气发生反应至原料胺含量小于10%,其中,优选光气进料位置在反应釜液面以下;s3:分离、纯化s2获得的反应液获得磺酰基异氰酸酯组合物。9.根据权利要求8所述的制备方法,其特征在于,所述催化剂含有至少一个异氰酸基,优选为脂肪族异氰酸酯、芳香族异氰酸酯、或其衍生物的一种或多种;更优选为甲苯二异氰
酸酯、4,4`-二苯基甲烷二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、4,4'-二环己基甲烷二异氰酸酯、间苯二亚甲基二异氰酸酯、1,3-二异氰酸甲酯基环己烷、戊二异氰酸酯、硅烷异氰酸酯、环己基异氰酸酯、丁基异氰酸酯、丙基异氰酸酯、乙基异氰酸酯、甲基异氰酸酯或其衍生物的一种或多种。10.根据权利要求8或9所述的制备方法,其特征在于,所述磺酰胺中异构体含量为10-8500ppm和/或磺酰胺中水含量为20-2000ppm。
技术总结
本发明涉及一种改善稳定性的磺酰基异氰酸酯组合物及其制备方法,所述磺酰基异氰酸酯组合物包含10-8000ppm的异构体组分和/或0.05-5%的磺酰胺组分。本发明的磺酰基异氰酸酯组合物具有改善的稳定性,在50℃储存6个月后,异氰酸酯单体的质量百分含量与初始值相比的变化≤2%,解决了储存过程中产品纯度下降和色号不稳定的问题,且无需额外加入稳定剂。且无需额外加入稳定剂。
技术研发人员:王鹏飞 尚永华 牛康宁 李建峰 潘亚男 李文滨 黎源
受保护的技术使用者:万华化学集团股份有限公司
技术研发日:2022.01.05
技术公布日:2023/7/22
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