專利名稱：改性聚氨酯彈性固化劑及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及固化劑技術(shù)領(lǐng)域，尤其是改性聚氨酯彈性固化劑，及其制備方法。
背景技術(shù)：
雙組分聚氨脂固化劑含活性異氰酸酯基，可與含活性羥基的油漆組分交聯(lián)反應(yīng)， 形成各種性能的漆膜。一般的雙組分聚氨酯固化劑是采用三羥甲基丙烷(TMP)與甲苯二異氰酸酯(TDI) 通過特定的配方及工藝反應(yīng)合成的在我國生產(chǎn)量最大和使用最廣泛的一類固化劑。由于局限于原料的特性，這類固化劑柔韌性低，在與含羥基的油漆組分反應(yīng)成膜時，滿足不了一些漆膜要具有一定柔韌性的特殊要求。一些聚氨酯固化劑生產(chǎn)企業(yè)，采用一般的含羥基醇酸樹脂與含NCO基的甲苯二異氰酸酯(TDI)通過特定的配方及工藝反應(yīng)合成改性聚氨酯固化劑，因目前一般使用的醇酸樹脂的羥基含量低于5. 5%，且相對而言醇酸樹脂配方中飽和脂肪酸含量較多，而含苯環(huán)結(jié)構(gòu)的硬單體酸含量較少，醇酸樹脂本身硬度較低，分子量小，分子鏈短，且多元醇過量較少， 在分子結(jié)構(gòu)中有效羥基含量低，在用此醇酸樹脂改性聚氨脂固化劑時，所制得的聚氨酯固化劑存在較多的缺點有效NCO含量低、硬度低。聚氨酯固化劑在與含羥基的油漆組分交聯(lián)反應(yīng)成膜時，交聯(lián)反應(yīng)活性低、干速慢、交聯(lián)密度差、漆膜硬度低，附著力差、柔韌性差。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對不足，提出一種改性聚氨酯彈性固化劑，采用高羥基聚酯樹脂為原料， 制得的固化劑具有反應(yīng)活性高、硬度高和柔韌性好的特點。為了實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明提供以下技術(shù)方案一種改性聚氨酯彈性固化劑， 由包括以下重量份的原料制成聚酯樹脂38 45
甲苯二異氰酸酯12 16 ；
其中，所述聚酯樹脂的羥基含量為7. 20Z0 7. 8%
優(yōu)選的，所述聚酯樹脂采用下述制備方法得到
①、按下述重量份稱取各成分
己二酸10 18
苯酐18 27
甘油9 15
新戊二醇5 8
乙二醇5 8
次磷酸0. 05 0. 2
2，6-二叔丁基-L〖-甲基苯酚0. 05 0. 2
二甲苯9 13
醋酸乙酯22 沘；②、將甘油、乙二醇、新戊二醇、己二酸、苯酐、次磷酸、2，6_ 二叔丁基-4-甲基苯酚、二甲苯依次投入反應(yīng)釜中，升溫至120士 10°C，攪拌混勻；③、繼續(xù)升溫步驟②得到的混合物，至160士 10°C，保溫1 2小時；④、緩慢升溫步驟③保溫后的混合物，至210士 10°C，保溫至混合物的酸值彡 2mgK0H/g ；⑤、降溫至200°C以下，加入醋酸乙酯；同時攪拌至產(chǎn)物粘度400 800MPa. s/25°C。優(yōu)選的，還包括以下重量份的原料 2，6- 二叔丁基-4-甲基苯酚
二月桂酸二丁基錫二甲苯醋酸丁酯醋酸乙酯碳酸二甲酯甲苯
0. 1 0. 2 0. 1 0. 2
3 6 7 10 7 10 5 9 12 16。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明采用高柔韌性含7. 2% 7. 8%羥基的聚酯樹脂，而因在聚酯樹脂的結(jié)構(gòu)中引入高柔韌性的長鏈型脂肪族二元酸和含苯環(huán)結(jié)構(gòu)的芳香族二元酸，以及過量的長鏈型二元醇，使聚酯樹脂同時具備高柔韌性及高玻璃化溫度和高羥基高反應(yīng)活性的特點。因此在聚酯樹脂與含NCO基的甲苯二異氰酸酯單體反應(yīng)合成的雙組份聚氨酯彈性固化劑，存在硬度高、柔韌性好、與羥基反應(yīng)活性高的優(yōu)點。在聚氨酯固化劑與含羥基的油漆組份交聯(lián)反應(yīng)成膜時，反應(yīng)活性與漆膜硬度與柔韌性可同時滿足。本發(fā)明還提供了改性聚氨酯彈性固化劑的制備方法，包括以下步驟(一 )、稱取重量份如下的原料聚酯樹脂38 45甲苯二異氰酸酯12 162,6- 二叔丁基-4-甲基苯酚0. 1 0. 2( 二)、按上述重量比依次向反應(yīng)器中投入二甲苯、聚酯樹脂、甲苯二異氰酸酯和
二月桂酸二丁基錫二甲苯醋酸丁酯醋酸乙酯碳酸二甲酯甲苯
其中，所述聚酯樹脂的羥基含量為7. 2% 7. 8% ； (二)、按上述重量比依次向反應(yīng)器中投入二甲苯、聚酯樹脂、甲苯:0.
3 7 7 5
12
1 0. 2 6 10 10 9 )16
2,6- 二叔丁基-4-甲基苯酚，攪拌升溫至65°C 士 10°C，保溫1 2小時；(三)、加入二月桂酸二丁基錫，加熱升溫至90°C士 10°C，保溫2 4小時；(四)、降溫至60°C士 10°C，加入醋酸丁酯、醋酸乙酯、碳酸二甲酯和甲苯，繼續(xù)降溫至45°C 士 10°C，過濾取濾液。10 18 9 -5 -5 -0. 05 0. 2
-18 -27 15 8 8優(yōu)選的，所述聚酯樹脂采用下述制備方法得到①、按下述重量份稱取各成分己二酸苯酐甘油新戊二醇乙二醇次磷酸2,6- 二叔丁基-4-甲基苯酚0. 05 0. 2二甲苯9 13醋酸乙酯22 沘；②、將甘油、乙二醇、新戊二醇、己二酸、苯酐、次磷酸、2，6_ 二叔丁基-4-甲基苯酚、二甲苯依次投入反應(yīng)釜中，升溫至120士 10°C，攪拌混勻；③、繼續(xù)升溫步驟②得到的混合物，至160士 10°C，保溫1 2小時；④、緩慢升溫步驟③保溫后的混合物，至210士 10°C，保溫至混合物的酸值彡 2mgK0H/g ； s/25°C
⑤、降溫至200°C以下，加入醋酸乙酯；同時攪拌至產(chǎn)物粘度400 800MPa.
優(yōu)選的，步驟(二)中加熱升溫在30 45分鐘內(nèi)完成。 優(yōu)選的，步驟(三)中加熱升溫在20 30分鐘內(nèi)完成。
本發(fā)明采用高柔韌性含7. 2% 7. 8%羥基聚酯樹脂作為原料，與含NCO基的甲苯二異氰酸酯單體反應(yīng)合成聚氨酯彈性固化劑，因此該固化劑中具有可交聯(lián)的高活性NCO基團，可以與含羥基的油漆組份常溫共聚合交聯(lián)反應(yīng)，形成不同特性的彈性涂膜，因而具有十分優(yōu)異的使用特性，應(yīng)用領(lǐng)域十分廣泛。
具體實施例方式下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明進行詳細(xì)描述，本部分的描述僅是示范性和解釋性，不應(yīng)對本發(fā)明的保護范圍有任何的限制作用。需要說明的是下述實施例所采用的甲苯二異氰酸酯、2，6-二叔丁基-4-甲基苯酚(BHT)、二月桂酸二丁基錫、二甲苯、醋酸丁酯、醋酸乙酯、碳酸二甲酯、甲苯均為國產(chǎn)工業(yè)級原料；聚酯樹脂為廣東嘉寶莉化工集團有限公司自產(chǎn)的工業(yè)級半成品原料。下述實施例制備上述改性聚氨酯彈性固化劑的方法，均采用如下步驟1、準(zhǔn)備裝有溫度計、冷凝管、攪拌槳的四口燒瓶；2、按原料重量配比依次投入二甲苯、聚酯樹脂、甲苯二異氰酸酯、BHT，開動攪拌， 加熱升溫；3 利用30 45分鐘升溫至65°C 士 10°C保溫1 2小時；4 保溫完后，加入二月桂酸二丁基錫，加熱升溫；5 利用20 30分鐘升溫至90°C 士 10°C保溫2 4小時；6 保溫完后降溫至60°C 士 10°C，用配方量的醋酸丁酯、醋酸乙酯、碳酸二甲酯、甲苯溶劑兌稀，繼續(xù)降溫至45°C 士 10°C以下，過濾出料取濾液。
其中，聚酯樹脂采用下述制備方法得到 ①、按下述重量份稱取各成分

酸、苯酐、次磷酸、二丁基羥基甲苯、二甲苯依次投入反應(yīng)釜中，升溫至120士 10°C，攪拌混勻；③、繼續(xù)升溫步驟②得到的混合物，至160士 10°C，保溫1 2小時；④、緩慢升溫步驟③保溫后的混合物，至210士 10°C，保溫至混合物的酸值彡 2mgK0H/g ；
己二酸10 ‘18苯酐18 ,27甘油9 15新戊二醇5 8乙二醇5 8次磷酸0. 05 0二丁基羥基甲苯0. 05 0二甲苯9 13醋酸乙酯22 ,28 ；②、將甘油、乙二酉？、新戊二醇’.己二 s/25°C,
⑤、降溫至200°C以下，加入醋酸乙酯；同時攪拌至產(chǎn)物粘度400 800MPa.
各個實施例的原料配方如下表1 表1原料配方
權(quán)利要求
1.一種改性聚氨酯彈性固化劑，由包括以下重量份的原料制成 聚酯樹脂38 45甲苯二異氰酸酯12 16 ；其中，所述聚酯樹脂的羥基含量為7. 2% 7. 8%。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的改性聚氨酯彈性固化劑，其特征在于所述聚酯樹脂采用下述制備方法得到①、按下述重量份稱取各成分己二酸10 18苯酐18 27甘油9 -、15新戊二醇5 -、8乙二醇5 -、8次磷酸0. ι35 2,6- 二叔丁基-4-甲基苯酚0.05 二甲苯9 - 13醋酸乙酯22 280. 2 0. 2②、將甘油、乙二醇、新戊二醇、己二酸、苯酐、次磷酸、2，6_二叔丁基-4-甲基苯酚、二甲苯依次投入反應(yīng)釜中，升溫至120士 10°C，攪拌混勻；③、繼續(xù)升溫步驟②得到的混合物，至160士10°C，保溫1 2小時；④、緩慢升溫步驟③保溫后的混合物，至210士10°C，保溫至混合物的酸值< aiigKOH/⑤、降溫至200°C以下，加入醋酸乙酯；同時攪拌至產(chǎn)物粘度400 800MPa. s/25°C。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的改性聚氨酯彈性固化劑，其特征在于還包括以下重量份的原料·2,6- 二叔丁基-4-甲基苯酚0. 1 0. 2二月桂酸二丁基錫0.1 0.2二甲苯3 6醋酸丁酯7 10醋酸乙酯7 10碳酸二甲酯5 9甲苯12 16。
4. 一種改性聚氨酯彈性固化劑的制備方法，包括以下步驟(一)、稱取重量份如下的原料聚酯樹脂38 45甲苯二異氰酸酯12 162,6- 二叔丁基-4-甲基苯酚0. 1 0. 2二月桂酸二丁基錫0.1 0.2二甲苯3 6醋酸丁酯7 10CN 102153721 A權(quán)禾IJ要求書2/2頁醋酸乙酯7 -10碳酸二甲酯5 -9甲苯12 16其中，所述聚酯樹脂的羥基含量為7. 2% 7. 8% ；(二)、按上述重量比依次向反應(yīng)器中投入二甲苯、聚酯樹脂、甲苯二異氰酸酯和2， 6- 二叔丁基-4-甲基苯酚，攪拌升溫至65°C 士 10°C，保溫1 2小時；(三)、加入二月桂酸二丁基錫，加熱升溫至90°C士 10°C，保溫2 4小時；(四)、降溫至60°C士 10°C，加入醋酸丁酯、醋酸乙酯、碳酸二甲酯和甲苯，繼續(xù)降溫至 450C 士 10°C，過濾取濾液。
5.如權(quán)利要求4所述的制備方法，其特征在于所述聚酯樹脂采用下述制備方法得①、按下述重量份稱取各成分己二酸10 18苯酐18 27甘油9 15新戊二醇5 8乙二醇5 8次磷酸0. 05 2,6- 二叔丁基-4-甲基苯酚0. 05 二甲苯9 13醋酸乙酯22 28②、將甘油、乙二醇、新戊二醇、己二酸、苯酐、次磷酸、2，6_二叔丁基-4-甲基苯酚、二甲苯依次投入反應(yīng)釜中，升溫至120士 10°C，攪拌混勻；③、繼續(xù)升溫步驟②得到的混合物，至160士10°C，保溫1 2小時；④、緩慢升溫步驟③保溫后的混合物，至210士10°C，保溫至混合物的酸值< aiigKOH/g ；⑤、降溫至200°C以下，加入醋酸乙酯；同時攪拌至產(chǎn)物粘度400 800MPa.s/25°C。
6.如權(quán)利要求4所述的制備方法，其特征在于步驟(二)中加熱升溫在30 45分鐘內(nèi)完成。
7.如權(quán)利要求4所述的制備方法，其特征在于步驟(三)中加熱升溫在20 30分鐘內(nèi)完成。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種改性聚氨酯彈性固化劑，由包括以下重量份的原料制成聚酯樹脂38～45、甲苯二異氰酸酯12～16；其中，所述聚酯樹脂的羥基含量為7.2％～7.8％。本發(fā)明采用高柔韌性含7.2％～7.8％羥基的聚酯樹脂，而因在聚酯樹脂的結(jié)構(gòu)中引入高柔韌性的長鏈型脂肪族二元酸和含苯環(huán)結(jié)構(gòu)的芳香族二元酸，以及過量的長鏈型二元醇，使聚酯樹脂同時具備高柔韌性及高玻璃化溫度和高羥基高反應(yīng)活性的特點。因此在聚酯樹脂與含NCO基的甲苯二異氰酸酯單體反應(yīng)合成的雙組份聚氨酯彈性固化劑，存在硬度高、柔韌性好、與羥基反應(yīng)活性高的優(yōu)點。在聚氨酯固化劑與含羥基的油漆組份交聯(lián)反應(yīng)成膜時，反應(yīng)活性與漆膜硬度與柔韌性可同時滿足。
文檔編號C09D175/06GK102153721SQ20101060757
公開日2011年8月17日 申請日期2010年12月27日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月27日
發(fā)明者朱建鋒 申請人:廣東嘉寶莉化工集團有限公司