一种基于线性聚酯改性的聚氨酯固化剂及其制备方法与流程

本发明属于高分子材料，具体涉及一种线性聚酯二元醇改性的聚氨酯固化剂。

背景技术：

1、聚氨酯树脂作为一款性能优异的材料充斥在人们的日常生活中，而聚氨酯涂料分为单组分和双组份聚氨酯漆。现在常见的聚氨酯固化剂往往是结合羟基类树脂进行交联反应，它本身分子量较小，脆性、硬度大，而韧性、附着力、粘结力、抗冲击性等特性需要与长分子链的羟基类树脂交联后才能体现。所以能单独使用的单组分类聚氨酯固化剂需求越来越大，由于单组分聚氨酯漆由于有良好的力学性能，粘结性强，施工操作工艺简单方便，已经运用的越来越多。而对于不同的基材，一款性能良好的单组分聚氨酯往往能在不同的环境下很好地保护和装饰基材，在韧性、附着力、粘结力、丰满度、光泽和抗冲击性等综合性能方面有很好的体现。

技术实现思路

1、发明目的：本发明的目的是提供一种韧性、附着力、粘结力、丰满度、光泽等综合性能优良，可用于金属或塑件罩光的线性聚酯二元醇改性的聚氨酯固化剂，本发明另外一个目的是提供该聚氨酯固化剂的制备方法。

2、技术方案：为实现以上目的，本发明采用如下技术方案：

3、本发明采用芳香族异氰酸酯原料为基础，通过线性聚酯二元醇改性改性，制得一款单组分潮气固化的聚氨酯固化剂。可以用于金属或塑件的罩光，能在基材表面形成一种高附着力、高光泽、高硬度、韧性好的漆膜，可以很好地保护和装饰基材。

4、一种线性聚酯改性的聚氨酯固化剂，它由下列质量百分比的原料制成：15-25％的甲苯二异氰酸酯、30-60％的线性聚酯二元醇、2-4％三羟甲基丙烷、10-22％醋酸丁酯、1-3％的二甲苯、0.1～0.5％抗氧剂。

5、作为优选方案，以上所述的一种线性聚酯改性的聚氨酯固化剂，它由下列质量百分比的原料制成：18～19％的甲苯二异氰酸酯、55-57％的线性聚酯二元醇、3-4％三羟甲基丙烷、20-21％醋酸丁酯、2-3％的二甲苯、0.3％抗氧剂。

6、作为优选方案，以上所述的一种线性聚酯改性的聚氨酯固化剂，所述的甲苯二异氰酸酯为80/20型号甲苯二异氰酸酯，可采用上海巴斯夫的t80甲苯二异氰酸酯。

7、作为优选方案，以上所述三羟甲基丙烷为含量99.5％以上的优级品。

8、作为优选方案，以上所述醋酸丁酯为含量99.5％以上，水分小于0.05％的产品

9、作为优选方案，以上二甲苯为优级品混二甲苯。

10、作为优选方案，以上抗氧剂为2,6-二叔丁基对甲基苯酚。

11、一种线性聚酯改性的聚氨酯固化剂，所述的线性聚酯二元醇由下列质量百分比的原料制成：25-30％的新戊二醇、25-30％的苯酐、6-7％精己二酸、0.03～0.04％催化剂、20-40％二甲苯、0.3～0.4％抗氧剂。

12、作为优选，本发明所述的一种线性聚酯改性的聚氨酯固化剂，所述的线性聚酯二元醇由下列质量百分比的原料制成：29-30％的新戊二醇、29-30％的苯酐、6-7％精己二酸、0.03～0.04％催化剂、39-40％二甲苯、0.3～0.4％抗氧剂。

13、作为优选方案，以上所述的一种线性聚酯改性的聚氨酯固化剂，所述的抗氧剂为亚磷酸三苯酯，催化剂为单丁基氧化锡。

14、以上所述的一种线性聚酯改性的聚氨酯固化剂，所述的线性聚酯二元醇由以下方法制备得到：

15、1)在向反应釜通氮气后，按顺序投入新戊二醇、苯酐、精己二酸、抗氧剂和催化剂，盖紧投料口，加热升温，同时开立柱冷却水；

16、2)待温度升至90～105℃试开搅拌，等有出液关氮气，出液以后严格控制馏头温度不超102℃的前提下，缓慢升温，继续升温至230℃-240℃之间保温，当树脂清时，开始测酸值，当酸值在18-23之间，降温；

17、3)降温至180～195℃时，缓慢加入3-5％回流二甲苯，打开回流阀，升至210℃-220℃之间回流酯化，等2-3小时后取样中控：酸值≤6mgkoh/g为合格；

18、4)合格后立即降温，降至140～155℃时，主釜兑入二甲苯，压滤，既得。

19、作为优选方案，以上所述的一种线性聚酯改性的聚氨酯固化剂，所述的线性聚酯二元醇由以下方法制备得到：

20、1)在向反应釜通氮气15分钟后，按质量百分比，按顺序投新戊二醇、苯酐、己二酸、抗氧剂和催化剂，盖紧投料口，加热升温，同时开立柱冷却水；

21、2)待温度升至100℃试开搅拌，等有出液关氮气，出液以后严格控制馏头温度不超102℃的前提下，缓慢升温，继续升温至230℃-240℃之间保温，当树脂清时，开始测酸值，当酸值在18-23之间，降温；

22、3)降温至190℃时，缓慢加入回流二甲苯，打开回流阀，升至210℃-220℃之间回流酯化，等2-3小时后取样中控：酸值≤6mgkoh/g为合格；

23、4)合格后立即降温，降至150℃时，主釜兑入二甲苯，压滤，既得。

24、通过原料和工艺选择，以上制备得到的线性聚酯二元醇羟值可达70mgkoh/g，平均分子量可为1600。

25、本发明所述的一种线性聚酯改性的聚氨酯固化剂的制备方法，包括以下步骤：

26、1)先将反应釜洗净烘干，准备投料；

27、2)常温下按质量百分比将甲苯二异氰酸酯、线性聚酯二元醇和抗氧剂，混合均匀；

28、3)通过蒸汽和冷却循环水，控制80-85℃恒温反应一段时间；

29、4)保温结束后，投入三羟甲基丙烷，在80-85℃之间反应继续保温反应一段时间；

30、5)保温结束后，加入醋酸丁酯、二甲苯进行兑稀，搅拌，即得。

31、作为优选方案，以上所述的一种线性聚酯改性的聚氨酯固化剂的制备方法，其包括以下步骤：

32、1)先将反应釜洗净烘干，准备投料；

33、2)常温下按质量百分比将甲苯二异氰酸酯、线性聚酯二元醇和抗氧剂，混合均匀；

34、3)通过蒸汽和冷却循环水，控制80-85℃恒温反应2小时；

35、4)保温结束后，投入三羟甲基丙烷，在80-85℃之间反应继续保温反应3小时；

36、5)保温结束后，加入醋酸丁酯、二甲苯进行兑稀，搅拌半小时，即得。

37、有益效果：本发明和现有技术相比具有以下优点：

38、本发明采用特定原料首先制备得到两官线性聚酯二元醇，然后采用两官线性聚酯二元醇改性单组分聚氨酯固化剂，可以提高整体树脂的韧性、附着力、粘结力，能提高漆膜的丰满度、光泽和抗冲击性。本发明采用三羟甲基丙烷，可以提高树脂整体的硬度和交联密度，提高树脂固化的活性。

39、本发明提供的制备方法，工艺稳定，容易操作，重现性好。

技术特征：

1.一种线性聚酯改性的聚氨酯固化剂，其特征在于，它由下列质量百分比的原料制成：15-25％的甲苯二异氰酸酯、30-60％的线性聚酯二元醇、2-4％三羟甲基丙烷、10-22％醋酸丁酯、1-3％的二甲苯、0.1～0.5％抗氧剂。

2.根据权利要求1所述的一种线性聚酯改性的聚氨酯固化剂，其特征在于，它由下列质量百分比的原料制成：18～19％的甲苯二异氰酸酯、55-57％的线性聚酯二元醇、3-4％三羟甲基丙烷、20-21％醋酸丁酯、2-3％的二甲苯、0.3％抗氧剂。

3.根据权利要求1所述的一种线性聚酯改性的聚氨酯固化剂，其特征在于，它由下列质量百分比的原料制成：18.5％的甲苯二异氰酸酯、56％的线性聚酯二元醇、3.2％三羟甲基丙烷、20％醋酸丁酯、2％的二甲苯、0.3％抗氧剂。

4.根据权利要求1～3任一项所述的一种线性聚酯改性的聚氨酯固化剂，其特征在于，所述的抗氧剂为2,6-二叔丁基对甲基苯酚。

5.根据权利要求1～3任一项所述的一种线性聚酯改性的聚氨酯固化剂，其特征在于，所述的线性聚酯二元醇由下列质量百分比的原料制成：25-30％的新戊二醇、25-30％的苯酐、6-7％精己二酸、0.03～0.04％催化剂、30-40％二甲苯、0.3～0.4％抗氧剂。

6.根据权利要求5所述的一种线性聚酯改性的聚氨酯固化剂，其特征在于，所述的抗氧剂为亚磷酸三苯酯，催化剂为单丁基氧化锡。

7.根据权利要求5所述的一种线性聚酯改性的聚氨酯固化剂，其特征在于，所述的线性聚酯二元醇由以下方法制备得到：

8.根据权利要求7所述的一种线性聚酯改性的聚氨酯固化剂，其特征在于，所述的线性聚酯二元醇由以下方法制备得到：

9.权利要求1～3任一项所述的一种线性聚酯改性的聚氨酯固化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

10.根据权利要求9所述的一种线性聚酯改性的聚氨酯固化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

技术总结
本发明公开了一种线性聚酯改性的聚氨酯固化剂，它由15‑25％的甲苯二异氰酸酯、30‑60％的线性聚酯二元醇、2‑4％三羟甲基丙烷、10‑22％醋酸丁酯、1‑3％的二甲苯和0.1～0.5％抗氧剂的原料制成。本发明采用特定原料首先制备得到两官线性聚酯二元醇，然后采用两官线性聚酯二元醇改性单组分聚氨酯固化剂，可以提高整体树脂的韧性、附着力、粘结力，能提高漆膜的丰满度、光泽和抗冲击性。本发明采用三羟甲基丙烷，可以提高树脂整体的硬度和交联密度，提高树脂固化的活性，取得了很好的综合性能。本发明提供的制备方法，工艺稳定，容易操作，重现性好。

技术研发人员：惠正权,俞丽平,杨森
受保护的技术使用者：江苏三木化工股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/17