一种改性HDI三聚体固化剂的制备方法及其应用与流程

本发明属于高分子化学领域，具体涉及一种改性hdi三聚体固化剂的制备方法及其应用。

背景技术：

1、由于塑料与金属材料相比具有质量轻、制造工艺简单、耐腐蚀，可注塑成型等优点，在很多地方都可代替金属材料。例如聚烯烃以及其他塑料已广泛应用在汽车零件、工程塑料、玩具等注塑件的原材料，其中聚丙烯(pp)塑料由于其较低的材料成本，高韧性等特点，已经成为汽车保险杠材料的主流，而汽车保险杠在实际的涂装生产中会由于聚丙烯pp底材表面非极性而且表面能低，附着力性能差，再加上pp材质的改性材料添加较为杂乱等原因，导致其即使通过了表面的前处理或者借助于火焰处理等方式来提升底材表面的附着性能，但是依然会出现表面喷漆掉漆的现象。

2、目前解决pp底材表面喷漆处理掉漆的有效解决途径，是通过在pp底材上增加特殊底漆或者pp表面处理剂，提升pp底材与油漆之间的附着力，但是该方法额外增加了喷涂工艺，导致成本升高，影响效率。

技术实现思路

1、本发明的目的为了克服现有的用于聚丙烯(pp)底材的涂料附着力差，需要额外增加特殊底漆的缺点，提供一种改性hdi三聚体固化剂的制备方法，将其用于制备pp底材的涂料时，利用改性hdi三聚体与聚丙烯底材结构相似的原理，无需额外增加特殊底漆，就可以在pp底材上拥有非常好的附着力，改善涂料的耐水性，同时意外的发现涂层的耐酒精性也有很大的改善。

2、为解决以上技术问题，本发明提供以下技术方案：

3、一种改性hdi三聚体固化剂的制备方法，包括以下步骤：

4、使hdi三聚体与端羟基聚丙烯混合反应，生成改性hdi三聚体固化剂。

5、其中端羟基聚丙烯满足通式(ⅰ)：

6、

7、其中，式(ⅰ)中，n＝100-100000的任一整数。

8、端羟基聚丙烯可以采用现有技术中公开的方法获得，以金属催化剂，催化聚丙烯聚合并经水解后得到的端羟基聚丙烯，如zl200410009906.6公开的方法。

9、所述hdi三聚体由六亚甲基二异氰酸酯通过三聚化反应制得，其包含质量分数15-70wt％的hdi三聚体和其他多聚物。

10、所述hdi三聚体的nco官能团含量为20-23％。

11、所述端羟基聚丙烯的加入量以hdi三聚体和端羟基聚丙烯的总质量为100％计，端羟基聚丙烯质量占比为0.1-10％，优选0.2-2％。

12、所述反应温度为70-80℃，反应时间4-5h。

13、所述方法制得的改性hdi三聚体固化剂，其包含如式(ⅱ)所示结构：

14、

15、其中，式(ⅱ)中，n＝100-100000的任一整数。

16、所述改性hdi三聚体固化剂用于制备双组分聚氨酯塑胶涂料。

17、一种双组分聚氨酯涂料包括含羟基的丙烯酸树脂与本发明所述的改性hdi三聚体固化剂，该涂料可采用上述组分混合制备而成。

18、优选的，所述双组分聚氨酯涂料中还可加入流平剂等其他助剂。

19、优选的，所述双组分聚氨酯涂料中还可加入有溶剂，所述溶剂选自乙酸正丁酯、二甲苯、丙二醇甲醚醋酸酯(pma)等中的一种或多种。

20、本发明还提供所述固化剂的应用，其用于制备双组分聚氨酯塑胶涂料，该涂料尤其是适合用于pp(聚丙烯)材质上。

21、与现有技术相比较，本发明的积极效果在于：

22、(1)通过使用端羟基聚丙烯对hdi三聚体进行改性，将聚丙烯链段引入hdi三聚体固化剂结构中，利用分子结构相似相溶的原理，使得该改性固化剂用在聚丙烯(pp)底材上时，有非常好的附着力，无需再额外增加特殊底漆，简化了施工工艺，提高施工效率。

23、(2)聚丙烯的非极性链段引入体系中，大大改善了耐水性，同时意外的发现，涂层的耐酒精性也得到了很大的改善。

技术特征：

1.一种改性hdi三聚体固化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述hdi三聚体采用六亚甲基二异氰酸酯通过三聚化反应制得；

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述端羟基聚丙烯的加入量以hdi三聚体和端羟基聚丙烯的总质量为100％计，端羟基聚丙烯质量占比为0.1-10％，优选0.2-2％。

4.根据权利要求1-3任一项所述的制备方法，其特征在于，所述反应温度为70-80℃，反应时间4-5h。

5.根据权利要求1-4任一项所述的制备方法制备的改性hdi三聚体固化剂，其特征在于，所述的改性hdi三聚体固化剂，其包含如式(ⅱ)所示结构：

6.根据权利要求1-4任一项所述的制备方法制备的改性hdi三聚体固化剂或权利要求5所述的改性hdi三聚体固化剂，用于制备双组分聚氨酯塑胶涂料，该涂料优选用于聚丙烯材料上。

7.一种双组分聚氨酯涂料包括含羟基的丙烯酸树脂与权利要求1-4任一项所述的制备方法制备的改性hdi三聚体固化剂或权利要求5所述的改性hdi三聚体固化剂；

技术总结
本发明公开了一种改性HDI三聚体固化剂的制备方法及其应用，所述方法包括以下步骤：使HDI三聚体与端羟基聚丙烯混合反应，生成改性HDI三聚体固化剂。该方法以HDI三聚体与端羟基聚丙烯为原料反应制备固化剂，可应用于PP底材的塑胶涂料，相较于使用传统的固化剂的塑胶涂料，该改性固化剂与主漆搭配使用，无需额外增加特殊底漆，便可以在聚丙烯（PP）底材上有非常好的附着力和耐水性，同时意外发现漆膜对酒精性耐性非常好，非常适用于塑胶涂料领域，尤其是适合应用于PP底材的塑胶涂料，例如汽车保险杠涂料。

技术研发人员：鲁剑飞,杨振敏,孙立冬,范伟敬,尚永华
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：
技术公布日：2024/1/13