一种抗划伤tdi及ipdi多聚物聚氨酯固化剂的制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种聚氨醋固化剂的制备方法，尤其涉及到一种抗划伤TDI及IPDI多 聚物聚氨醋固化剂。
【背景技术】
[0002] 目前，市场上常用的多聚物聚氨醋固化剂为TDI/皿I、MDI/TDI、MDI/皿I，产品中含 有二甲苯和醋酸己醋等有毒溶剂；固化剂含有一定量的游离单体皿I和TDI，它们是有毒化 学品，化学性质非常活泼，挥发性高，具有强烈的刺激性气味和催泪作用，吸入后刺激呼吸 系统，引起头痛支气管炎，严重的会导致死亡，并对环境造成严重污染。
[0003]IPDI异佛尔丽二异氯酸醋是一种脂环族异氯酸醋，IPDI反应活性比芳香族异氯 酸醋低，但IPDI与居基的反应速度比皿I与居基的反应速度快4~5倍。异佛尔丽二异氯 酸醋IPDI制成的聚氨醋固化剂具有优异的光稳定性、耐共黄变性和耐化品性，但价格成本 商。
【发明内容】
[0004] 本发明旨在提供一种抗划伤TDI及IPDI多聚物聚氨醋固化剂的制备方法。
[0005] 为了解决上面所述的技术问题，本发明采用具有刚性对称结构的低分子量聚醋多 元醇在催化剂作用下与TDI、IPDI反应生成TDI/IPDI多聚物聚氨醋固化剂，由于IPDI反 应活性比芳香族异氯酸醋低，为了减少副反应，同时缩短反应时间，采用聚醋多元醇滴加方 式进行；本发明所用聚醋多元醇采用苯酢、对苯二甲酸、间苯二甲酸或其衍生物与TMP、二 元醇进行醋化反应而成；由于TDI及IPDI多聚物固化剂分子中含有对称芳环结构，具有刚 性，从而提高了抗刮性、硬度和耐磨性。添加适量的已二酸或癸二酸，改善固化剂成膜的柔 初性，降低了固化剂粘度，提高了固化剂的透明性。
[0006] 用于聚氨醋固化剂的聚醋多元醇分子量控制在Μ巧00~2000之间，分子量 大，与多异氯酸醋单体反应易形成聚氨醋弹性体。聚醋多元醇的产品居值控制在120~ 150m巧OH/g，聚醋多元醇居值大，固化剂的粘度小，对提高NC0含量有利，居基低，聚醋多元 醇聚合度（分子量）越大，合成的固化剂粘度就越高，导致固化剂溶解性能变差；但居基不 能过高，否则固化剂成本也越高。聚醋多元醇的产品酸值控制在0. 3~1.Om巧OH/g，酸值不 能小于0. 2m巧OH/gW下，否则反应速度太快难W控制，最好控制在0. 3~0. 6m巧OH/g。
[0007] 由于二甲苯毒性大，大多数都不用二甲苯作合成中的回流溶剂，现在都用比较低 毒的醋酸己醋回流溶剂和兑稀溶剂，但醋酸己醋还是毒性较大，沸点低（77Γ)，易挥发用 量大，做高固含聚氨醋固化剂溶解性差，粘度高，使用不方便；本发明采用环保的碳酸二甲 醋作回流溶剂和兑稀溶剂，沸点高（9(TC)，溶解性好，满足高固含聚氨醋固化剂的要求。
[0008]为了解决上面所述的技术问题，本发明采取W下技术方案；本发明涉及一种抗划 伤TDI及IPDI多聚物聚氨醋固化剂的制备方法，包括W下组分；低分子量聚醋多元醇25~ 40%、甲苯二异氯酸醋15~40%、异佛尔丽二异氯酸醋12~25%、DI^TL催化剂0. 05~ 0. 3%、碳酸二甲醋25~50%;所述低分子量聚醋多元醇的组分是：苯酢10~25%、间或对 苯二甲酸10~25%、已二酸或癸二酸3~8%、H居甲基丙焼7~15%、二元醇25~45%、 2,6-二叔了基-4-甲基苯酪0.5~1.0%、訊2O3/DBTL(3/1)催化剂0.05~0.3%、碳酸二 甲醋5~12% ;所述二元醇为丙二醇、二甘醇、新戊二醇的一种或其组合。
[0009] 本发明提出一种抗划伤TDI及IPDI多聚物聚氨醋固化剂的制备方法，包括W下步 骤：
[0010] 1)、制备低分子量聚醋多元醇，其制备工艺如下；在合成蓋中，按配方量依次加入 苯酢、间或对苯二甲酸、已二酸或癸二酸、Η居甲基丙焼、二元醇、2, 6-二叔了基-4-甲基苯 酪、訊203/DBTL(3/1)催化剂、碳酸二甲醋，通入氮气lOmin，排除蓋内的空气，在氮气保护下 加热并揽拌；当蓋温升至18(TC左右时，开始出水时，每隔0.化取样测定酸、居值，继续升 温至24(TC左右保温，并控制出水温度为95~105°C，反应时间为1. 5~化，出水量达到 理论出水量的90%W上，且基本恒定时，醋化反应结束；然后在常压及氮气保护下降温至 18(TC，停止通入氮气，开始抽真空，在0. 08MPa真空度下抽30min、在0. 09MPa真空度下抽 30min、然后在0. 095M化真空度下抽比，同时边抽真空边升温到24(TC左右，取样测定酸值、 居值，达到要求后出料备用；
[0011] 2)、制备抗划伤TDI及IPDI多聚物聚氨醋固化剂，其制备工艺如下；在合成蓋中， 按配方量加入TDI、IPDI和碳酸二甲醋，在揽拌下升温至5(TC，溶解均匀后，滴加步骤1中 的低分子量聚醋多元醇，在1. 5~化内滴加完毕；然逐步升温至70~75°C，加入DB化催 化剂，保持反应2~化，降温到5(TC，在真空下抽比除去未反应的异氯酸醋单体，冷却到 4(TC，按固含量要求加入碳酸二甲醋兑稀，取样测定固含量、粘度、NC0和游离异氯酸醋单体 值，达到要求后出料包装。
[0012]本发明制得的抗划伤TDI及IPDI多聚物聚氨醋固化剂，固含量为50~75%，NC0 含量为8~12%，粘度为1500~2500mPa'S、游离异氯酸醋《0. 8%、不含芳姪；具有环保、 抗划伤好、透明性好、耐变黄性好等特点。与居基组分配制的聚氨醋漆具有高光泽、高硬度、 高透明性，漆膜抗划伤好、流平性好，丰满度高、相溶性好等特点，是用于木器、汽车、金属、 塑料等各种双组分聚醋漆、聚氨醋漆、装饰漆、哑光漆等专用固化剂。
【具体实施方式】
[0013] 下面结合【具体实施方式】对本发明作进一步的说明。 实施例1 ;
[0014] 1)、低分子量聚醋多元醇的制备：在合成蓋中，按配方重量比计，依次加入苯酢 18份、间苯二甲酸13份、已二酸3. 5份、Η居甲基丙焼11份、丙二醇15份、二甘醇30份、 2, 6-二叔了基-4-甲基苯酪0. 5份、Sb2〇3/DBTL(3/1)催化剂0. 1份，碳酸二甲醋8. 9份，通 入氮气lOmin，排除蓋内的空气，在氮气保护下加热并揽拌；当蓋温升至18(TC左右时，开始 出水时，每隔0.化取样测定酸、居值，继续升温至24(TC左右保温，并控制出水温度为95~ 105°C，反应时间为1. 5~化，出水量达到理论出水量的90%W上，且基本恒定时，醋化反应 结束；然后在常压及氮气保护下降温至18(TC，停止通入氮气，开始抽真空，在0. 08MPa真空 度下抽30min、在0. 09MPa真空度下抽30min、然后在0. 095MPa真空度下抽比，同时边抽真 空边升温到24(TC左右，取样经测定聚醋多元醇分子量为Μr= 1000、酸值为0. 5m巧OH/g、 居值为132m巧OH/g，符合技术要求出料备用；
[0015]2)、制备抗划伤TDI及IPDI多聚物聚氨醋固化剂，其制备工艺如下；在合成蓋中， 按配方量加入甲苯二异氯酸醋25份、异佛尔丽二异氯酸醋15份和碳酸二甲醋25份，在揽 拌下升温至5(TC，溶解均匀后，滴加步骤1中的低分子量聚醋多元醇35份，在1. 5~化内 滴加完毕；然逐步升温至70~75°C，加入DB化催化剂0. 08份，保持反应2~化，降温到 5(TC，在真空下抽比除去未反应的异氯酸醋单体，冷却到4(TC，按固含量75 +1 %的要求 加入碳酸二甲醋兑稀，取样测定TDI及IPDI多聚物聚氨醋固化剂固含量为75. 5%、粘度为 1860mPa·s、NC0为10. 2%、游离异氯酸醋《0. 07%，产品符合技术要求后出料包装。
[0016] 本实例制得的抗划伤TDI及IPDI多聚物聚氨醋固化剂与TDIΗ聚体、TDI/皿I、 IPDIΗ聚体、皿IΗ聚体固化剂应用性能对比。
[0017]PU亮光漆A组分配方如下；60%亮光醇酸树脂65%、70%居基丙帰酸树脂12%、 60%醒丽树脂5%、流平剂0. 2%、消泡剂0. 2%、PU稀释剂17. 6% ;A组分；75%固化剂B组 分=1:0. 5。
[001引表1 ;配制的PU亮光漆性检测结果
[0019] 从表1看到，TDI及IPDI多聚物聚氨醋固化