一種水性pu固化劑及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種水性PU固化劑，由按重量份計的如下成分制備而成：HDI三聚體20-40份、DMPA 1-10份、乙二醇單丁醚5-15份、PMA1-10份、甲乙酮肟1-10份、去離子水40-60份。本發(fā)明還公開了一種水性PU固化劑的制備方法，分別將HDI三聚體、DMPA、乙二醇單甲醚、PMA放入反應釜內加熱、攪拌均勻形成溶液；加入甲乙酮肟，加熱、攪拌均勻形成溶液；停止加熱、冷卻、加入去離子水，攪拌均勻形成溶液、包裝、入庫即可。本發(fā)明所得產品具有VOC含量低、存儲穩(wěn)定性好的特點。本發(fā)明的制備方法,具有設備成本低、操作簡單的特點，而且處理過程中不必使用大量的有毒材料。
【專利說明】-種水性PU固化劑及其制備方法

【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種固化劑，具體來說是涉及一種水性PU固化劑及其制備方法，該固 化劑適用于在木器家具、汽車等物體表面上使用。

【背景技術】
[0002] 近年來，隨著社會的發(fā)展，生活水平的提高，由于傳統(tǒng)的油性涂料使用大量易揮發(fā) 的有機溶劑（VOC)，耗能大，有毒，對涂料施工和使用人員造成健康危害，同時對壞境也造成 污染，為了解決該個問題，各國政府都開始重視使用無毒，無污染的環(huán)保涂料，環(huán)保涂料是 指不含有毒和污染大氣的有機揮發(fā)物（VOC)的涂料或指在規(guī)定VOC允許范圍一下的涂料。 各國政府也越來越重視環(huán)保涂料的開發(fā)和研究，目前研究最多的是水性涂料，水性涂料W 水作為溶劑，水具有難燃燒性、無毒性和儲量無限性，因此水性涂料符合低耗能、無毒環(huán)保 的要求。由于水性涂料可W通過配方W及工藝的控制達到不同的性能和施工要求，因此施 工設備可W和常規(guī)的一樣，可常溫固化，因而使用范圍廣?，F(xiàn)有技術中的水性涂料按成膜物 分大概有3種：PU型，PA型和PUA型。其中PU型的產品性能和油性涂料最接近，但是存在 生產成本高，水分散性差和存儲穩(wěn)定性差的問題。


【發(fā)明內容】

[0003] 針對現(xiàn)有技術的不足，本發(fā)明的目的之一在于提供一種水性PU固化劑，它具有 VOC含量低、存儲穩(wěn)定性好的特點。
[0004] 本發(fā)明的目的之二在于提供一種水性PU固化劑的制備方法，具有設備成本低、操 作簡單的特點，而且處理過程中不必使用大量的有毒材料。
[0005] 實現(xiàn)本發(fā)明的目的之一可W通過采取如下技術方案達到：
[0006] -種水性PU固化劑，其特征在于，由按重量份計的如下成分制備而成：
[0007] HW王聚體 20-40份 DMPA (二怒甲基巧酸） 1-10份 乙二醇單了醜 5-15徐 PMA (丙二醇甲強酷酸醋） 份 甲乙觸巧 1-10份 去離子水 40-60份。
[0008] 實現(xiàn)本發(fā)明的目的還可W通過采取如下技術方案達到：
[0009] 作為優(yōu)選，水性PU固化劑由按重量份計的如下成分制備而成：
[0010] HDI王聚體 25-35份 DMPA 3-6 份 乙二醇單了醜 8-12化 PMA 4 份 甲乙爾巧 5-7份 去離子水 45-55份。
[0011] 實現(xiàn)本發(fā)明的目的之二可W通過采取如下技術方案達到：
[0012] 一種水性PU固化劑的制備方法，其特征在于，按W下步驟進行：
[0013] 步驟a:按照本發(fā)明目的之一的配方配比分別稱取原料；
[0014] 步驟b:將皿I H聚體、DMPA、己二醇單甲離、PMA放入反應蓋內；對反應蓋進行加 熱，加熱溫度控制在60-9(TC，在加熱的過程中對反應蓋內的物質進行攬拌，使反應蓋內的 物質充分反應，得到均勻的溶液；
[0015] 步驟C:在步驟b中的溶液中加入甲己麗巧，控制加熱溫度為60-9(TC，在加熱過程 中對反應蓋內的物質進行攬拌，使反應蓋內的物質充分反應，得到均勻的溶液；
[001引步驟d:停止對步驟C的溶液進行加熱，進行冷卻處理；
[0017] 步驟e:在經過步驟d冷卻后的溶液中加入去離子水，經過攬拌均勻后包裝、入庫， 即得水性PU固化劑。
[0018] 作為優(yōu)選，在步驟b中，加熱溫度為70-80°C。
[0019] 作為優(yōu)選，在步驟C中，加熱溫度為70-8(TC。
[0020] 本發(fā)明的有益效果在于：
[0021] 1.本發(fā)明通過使用DMPA、己二醇單下離對皿I H聚體進行改性，并通過選擇不同 的醇酸或醇離，并通過優(yōu)化各組分的含量，得到VOC含量低、存儲穩(wěn)定性好的水性PU固化 齊U。本發(fā)明所得產品的VOC含量低，只有4%左右，比現(xiàn)在市場上的產品VOC大大降低。本 發(fā)明所得產品的存儲穩(wěn)定性好，產品在常溫保存12個月不變質，現(xiàn)在市場上的水性PU固化 劑一般存儲期只有3-6個月，該是水性PU固化劑推廣困難的一個主要原因，本發(fā)明解決了 該個問題。
[0022] 2.本發(fā)明的制備工藝簡單，由于采用直接合成法合成產品，生產過程中和合成終 止后都不需要對中間產物和成品進行處理，而現(xiàn)有技術中生產水性PU固化劑的通用方法 是先在溶劑體系中合成聚合物，然后通過薄膜蒸發(fā)或者萃取的方法分離有機溶劑，該種方 法不但設備成本高、操作繁雜，而且處理過程中往往使用大量的有毒材料，使用本發(fā)明工藝 可W明顯改變該個問題，具有設備成本低、操作簡單的特點，而且處理過程中不必使用大 量的有毒材料。

【具體實施方式】
[0023] 下面，結合【具體實施方式】，對本發(fā)明做進一步描述：
[0024] 實施例1 ;
[00巧]一種水性PU固化劑，由按重量份計的如下成分制備而成：
[0026] 皿I H聚體34份，DMPA (二輕甲基丙酸）4份，己二醇單了離7份，PMA (丙二醇甲 離醋酸醋）4份，甲己麗巧5份，去離子水46份。
[0027] -種水性PU固化劑的制備方法，按W下步驟進行：
[0028] 將皿IH聚體34Kg、DMPA 4Kg、己二醇單甲離7Kg放入反應蓋內、PMA 4Kg;接下來 對反應蓋進行加熱，加熱溫度控制為70°C，在加熱的過程中對反應蓋內的物質進行攬拌，使 反應蓋內的物質充分反應形成均勻溶液；接下來加入甲己麗巧5Kg，加熱溫度控制為7(TC， 在加熱的過程中對反應蓋內的物質進行攬拌，使反應蓋內的物質充分反應形成均勻溶液； 停止對溶液進行加熱，接下來對溶液進行冷卻；加入去離子水46Kg ;攬拌均勻形成溶液；最 后對溶液包裝、入庫即可。
[0029] 儲存穩(wěn)定性；常溫放置12個月產品NCO從17. 45變成17. 15(二正了胺-鹽酸法）， 無沉淀、無分層，證明產品儲存期大于12個月（經驗；5(TC保溫30天NCO下降小于0. 5,產 品的存儲期超過12個月）。有機溶劑總含量；3. 95 (色譜分析），證明主要是配方中加入的 環(huán)保溶劑PM。
[0030] 實施例2 :
[0031] 一種水性PU固化劑，由按重量份計的如下成分制備而成：
[00礎皿I H聚體32份，DMPA (二輕甲基丙酸）3份，己二醇單下離8份，PMA (丙二醇甲 離醋酸醋）4份，甲己麗巧6份，去離子水47份。
[0033] 一種水性PU固化劑的制備方法，按W下步驟進行：
[0034] 將皿IH聚體32Kg、DMPA 3Kg、己二醇單甲離SKg放入反應蓋內、PMA 4Kg;接下來 對反應蓋進行加熱，加熱溫度控制為8(TC，在加熱的過程中對反應蓋內的物質進行攬拌，使 反應蓋內的物質充分反應形成均勻溶液；接下來加入甲己麗巧服g，加熱溫度控制為8(TC， 在加熱的過程中對反應蓋內的物質進行攬拌，使反應蓋內的物質充分反應形成均勻溶液； 停止對溶液進行加熱，接下來對溶液進行冷卻；加入去離子水47Kg ;攬拌均勻形成溶液；最 后對溶液包裝、入庫即可。
[00巧]儲存穩(wěn)定性；常溫放置12個月產品NCO從17. 25變成17. 10(二正了胺-鹽酸法）， 無沉淀、無分層，證明產品儲存期大于12個月（經驗；5(TC保溫30天NCO下降小于0. 5,產 品的存儲期超過12個月）。有機溶劑總含量；4. 35 (色譜分析），證明主要是配方中加入的 環(huán)保溶劑PMA。
[003引 實施例3 :
[0037] -種水性PU固化劑，由按重量份計的如下成分制備而成：
[0038] 皿I H聚體30份，DMPA (二輕甲基丙酸）2份，己二醇單了離12份，PMA (丙二醇 甲離醋酸醋）4份，甲己麗巧5份，去離子水45份。
[0039] -種水性PU固化劑的制備方法，按W下步驟進行：
[0040] 配備IOOKg本發(fā)明水性PU固化劑，由W下重量的組分配制而成：
[00川將皿I H聚體30Kg、DMPA 2Kg、己二醇單甲離12Kg放入反應蓋內、PMA 4Kg ;接 下來對反應蓋進行加熱，加熱溫度控制為75C，在加熱的過程中對反應蓋內的物質進行攬 拌，使反應蓋內的物質充分反應形成均勻溶液；接下來加入甲己麗巧7Kg，加熱溫度控制為 75C，在加熱的過程中對反應蓋內的物質進行攬拌，使反應蓋內的物質充分反應形成均勻 溶液；停止對溶液進行加熱，接下來對溶液進行冷卻；加入去離子水45Kg ;攬拌均勻形成溶 液；最后對溶液包裝、入庫即可。
[0042] 儲存穩(wěn)定性；常溫放置12個月產品NCO從17. 38變成17. 21 (二正了胺-鹽酸法）， 無沉淀、無分層，證明產品儲存期大于12個月（經驗；5(TC保溫30天NCO下降小于0. 5,產 品的存儲期超過12個月）。有機溶劑總含量；4. 05 (色譜分析），證明主要是配方中加入的 環(huán)保溶劑PM。
[0043] 實施例4 :
[0044] -種水性PU固化劑，由按重量份計的如下成分制備而成：
[004引皿I H聚體28份，DMPA (二輕甲基丙酸）6份，己二醇單下離5份，PMA (丙二醇甲 離醋酸醋）4份，甲己麗巧6份，去離子水51份。
[0046] -種水性PU固化劑的制備方法，按W下步驟進行：
[0047] 將皿IH聚體28Kg、DMPA服g、己二醇單甲離5Kg放入反應蓋內、PMA 4Kg;接下來 對反應蓋進行加熱，加熱溫度控制為8(TC，在加熱的過程中對反應蓋內的物質進行攬拌，使 反應蓋內的物質充分反應形成均勻溶液；接下來加入甲己麗巧服g，加熱溫度控制為8(TC， 在加熱的過程中對反應蓋內的物質進行攬拌，使反應蓋內的物質充分反應形成均勻溶液； 停止對溶液進行加熱，接下來對溶液進行冷卻；加入去離子水5化g ;攬拌均勻形成溶液；最 后對溶液包裝、入庫即可。
[0048] 儲存穩(wěn)定性；常溫放置12個月產品NCO從17. 50變成17. 28(二正了胺-鹽酸法）， 無沉淀、無分層，證明產品儲存期大于12個月（經驗；5(TC保溫30天NCO下降小于0. 5,產 品的存儲期超過12個月）。有機溶劑總含量；4. 37 (色譜分析），證明主要是配方中加入的 環(huán)保溶劑PMA。
[004引 實施例5 :
[0050] -種水性PU固化劑，由按重量份計的如下成分制備而成：
[0051] 皿I H聚體40份，DMPA (二輕甲基丙酸）1份，己二醇單了離15份，PMA (丙二醇 甲離醋酸醋）1份，甲己麗巧1份，去離子水42份。
[0052] 其制備方法與實施例1相同。
[0053] 儲存穩(wěn)定性；常溫放置12個月產品NCO從17. 59變成17. 30(二正了胺-鹽酸法）， 無沉淀、無分層，證明產品儲存期大于12個月（經驗；5(TC保溫30天NCO下降小于0. 5,產 品的存儲期超過12個月）。有機溶劑總含量；4. 41 (色譜分析），證明主要是配方中加入的 環(huán)保溶劑PM。
[0054] 實施例6 :
[00巧]一種水性PU固化劑，由按重量份計的如下成分制備而成：
[0056] 皿I H聚體22份，DMPA (二輕甲基丙酸）4份，己二醇單了離8份，PMA (丙二醇甲 離醋酸醋）4份，甲己麗巧7份，去離子水55份。
[0057] 其制備方法與實施例1相同。
[0058] 儲存穩(wěn)定性；常溫放置12個月產品NCO從17. 58變成17. 29(二正了胺-鹽酸法）， 無沉淀、無分層，證明產品儲存期大于12個月（經驗；5(TC保溫30天NCO下降小于0. 5,產 品的存儲期超過12個月）。有機溶劑總含量；4. 39 (色譜分析），證明主要是配方中加入的 環(huán)保溶劑PM。
[0059] 由于本發(fā)明的固化劑主要用的溶劑是水，使用本發(fā)明后，可W降低涂料使用產生 的污染W及對人體的危害，特別適用于家庭涂裝和汽車涂裝，另外本發(fā)明還有制備工藝簡 單，使用方便的特點。
[0060] 對于本領域的技術人員來說，可根據W上描述的技術方案W及構思，做出其它各 種相應的改變W及變形，而所有的該些改變W及變形都應該屬于本發(fā)明權利要求的保護范 圍之內。
【權利要求】
1. 一種水性PU固化劑，其特征在于，由按重量份計的如下成分制備而成：
2. 根據權利要求1所述的水性固化劑，其特征在于，由按重量份計的如下成分制備 而成：
3. 根據權利要求1所述的水性固化劑的制備方法，其特征在于，按以下步驟進行： 步驟a:按照權利要求1所述的配方配比分別稱取原料； 步驟b:將HDI三聚體、DMPA、乙二醇單甲醚、PMA放入反應釜內；對反應釜進行加熱，力口 熱溫度控制在60-90°C，在加熱的過程中對反應釜內的物質進行攪拌，使反應釜內的物質充 分反應，得到均勻的溶液； 步驟c:在步驟b中的溶液中加入甲乙酮肟，控制加熱溫度為60-90°C，在加熱過程中對 反應釜內的物質進行攪拌，使反應釜內的物質充分反應，得到均勻的溶液； 步驟d:停止對步驟c的溶液進行加熱，進行冷卻處理； 步驟e:在經過步驟d冷卻后的溶液中加入去離子水，經過攪拌均勻后，即得水性PU固 化劑。
4. 根據權利要求3所述的水性PU固化劑的制備方法，其特征在于：在步驟b中，加熱 溫度為70-80°C。
5. 根據權利要求3所述的水性PU固化劑的制備方法，其特征在于：在步驟c中，加熱 溫度為70-80°C。
【文檔編號】C08G18/79GK104356353SQ201410666026
【公開日】2015年2月18日 申請日期:2014年11月19日 優(yōu)先權日:2014年11月19日
【發(fā)明者】黃宏亭, 謝志超, 黎司華, 蔡森, 王悅輝 申請人:廣東華茲卜化學工業(yè)有限公司