一種非離子型水性ipdi聚氨酯固化劑的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種水性聚氨酯固化劑的制備方法，尤其涉及到一種非離子型水性 IPDI聚氨酯固化劑。
【背景技術(shù)】
[0002] 中國(guó)改革開(kāi)放30年來(lái)，環(huán)境惡化的問(wèn)題已經(jīng)逐漸顯現(xiàn)出來(lái)。經(jīng)過(guò)環(huán)境部門和專家 考證，汽車尾氣、V0C、還有揚(yáng)塵等主要污染源，是引發(fā)霧霾天氣的主要原因，而主要污染源 中，涂料及涂裝行業(yè)的V0C排放量占到V0C總排放量的1/4以上；中國(guó)V0C年排放量超過(guò) 2000萬(wàn)噸，是美國(guó)的2倍，歐盟的3倍。近期全國(guó)普降霧霾，全社會(huì)對(duì)于綠色生產(chǎn)、綠色產(chǎn)品 的發(fā)展均格外重視，政府也對(duì)這些產(chǎn)業(yè)出臺(tái)相當(dāng)嚴(yán)格的規(guī)定，作為綠色產(chǎn)品的代表之一，水 性涂料是未來(lái)的發(fā)展方向，是眾望所歸；近來(lái)水性漆行業(yè)開(kāi)始復(fù)蘇活躍，顯示出一片"春意 盎然"景象。
[0003] 水性涂料中最具代表性的雙組分水性聚氨酯涂料，它不含或含很少量的有機(jī)溶 劑，粒徑小于0. lnm，具有較好的分散穩(wěn)定性，不僅保留了傳統(tǒng)的溶劑型聚氨酯涂料的一些 優(yōu)良性能，而且還具有成膜溫度低、附著力強(qiáng)、耐磨性好、硬度大以及耐化學(xué)品、耐候性好等 優(yōu)越性能，廣泛作為工業(yè)防護(hù)、木器家具、玻璃制品、數(shù)碼產(chǎn)品和汽車涂料。水性雙組分聚氨 酯涂料將雙組分溶劑型聚氨酯涂料的高性能和水性涂料的低V0C含量相結(jié)合，成為涂料工 業(yè)的研究熱點(diǎn)。水性雙組分聚氨酯涂料是由含（-OH)基的水性多元醇和含（-NC0)基的低 粘度多異氰酸酯固化劑組成，其涂膜性能主要由羥基樹(shù)脂的組成與結(jié)構(gòu)和固化劑決定的。
[0004] 目前，市場(chǎng)上常用的聚氨酯固化劑大多為溶劑型的，水性聚氨酯固化劑基本上是 國(guó)外公司如Bayer、Rhodia等生產(chǎn)的，價(jià)格昂貴，成本高，是水性漆難以推廣的主要原因，開(kāi) 發(fā)國(guó)產(chǎn)化低成本的水性聚氨酯固化劑成為國(guó)內(nèi)涂料行業(yè)的首選。
[0005] CN102167798B發(fā)明公開(kāi)一種水性聚氨酯固化劑和與該水性聚氨酯固化劑搭配使 用的水性聚氨酯分散體，該水性聚氨酯固化劑，由70~73%的異佛爾酮二異氰酸酯、8~ 9%的聚乙二醇單丁醚、0· 1~0· 5%的2、4、6_三（二甲氨基甲基）苯酚和18~21 %的丙 酮組成；該發(fā)明的水性聚氨酯固化劑可實(shí)現(xiàn)水性聚氨酯涂料的高性能，其漆膜的各項(xiàng)性能 指標(biāo)與油性類相當(dāng)；但該發(fā)明用IPDI單體活性大，反應(yīng)難以控制，單體中NC0先與聚乙二 醇單丁醚參與反應(yīng)，生成的產(chǎn)物復(fù)雜，二聚體、三聚體、聚醚分散體都有，因此制得的固化劑 NC0含量很低，對(duì)成漆漆膜的性能不利。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明旨在提供一種非離子型水性IPDI聚氨酯固化劑的制備方法。
[0007] 為了解決上面所述的技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采取以下技術(shù)方案：本發(fā)明涉及一種非離 子型水性IPDI聚氨酯固化劑的制備方法，包括以下組分：IPDI三聚體60~90%、低分子量 聚醚多元醇5~20 %、惰性溶劑10~25% ;所述的IPDI三聚體選用NC0含量為12. 0~ 17.0%、固含量為70~90%異佛爾酮二異氰酸酯三聚體（溶劑為PMA);所述的低分子量聚 醚多元醇要求不含水，選用Mr600~1000的聚乙二醇、Mr600~1000的聚乙二醇單甲醚、 Mr600~1000的聚乙二醇單丁醚、MrlOOO的聚氧化丙烯二醇的一種或其組合；所述的惰性 溶劑要求不含水，選用二乙二醇乙醚醋酸酯、丙二醇甲醚醋酸酯、丙二醇乙醚醋酸酯、二丙 二醇甲醚醋酸酯的一種或其組合。
[0008] 本發(fā)明提出一種非離子型水性IPDI聚氨酯固化劑的制備方法，其制備工藝如下： 預(yù)先對(duì)聚醚多元醇、惰性溶劑進(jìn)行除水干燥處理后備用；在合成釜中，按配方量加入IPDI 三聚體、惰性溶劑，加熱溶解后，加入低分子量聚醚多元醇，通入N2保護(hù)，在50~60°C反應(yīng) lhr后，在80~90°C保持恒溫反應(yīng)2~4hr，冷卻過(guò)濾即制得一種含固量60~80%、NC0含 量為7. 0~10. 0%、粘度為2500~4000mPa · s的非離子型水性IPDI聚氨酯固化劑。
[0009] 本發(fā)明制得的非離子型水性IPDI聚氨酯固化劑，不含芳烴、不含乙二醇醚類、不 含烷基酚；具有環(huán)保、抗劃傷好、透明性好、耐化學(xué)品優(yōu)、耐污染性強(qiáng)、耐變黃性好等特點(diǎn)。與 水性羥基組分配制的聚氨酯漆具有高硬度、高透明性，漆膜抗劃傷好、流平性好，豐滿度高、 相溶性好等特點(diǎn)，是用于水性木器漆、水性工業(yè)漆、水性塑膠漆等各種雙組分水性聚酯漆、 水性聚氨酯漆、水性環(huán)氧漆、水性醇酸漆、水性聚氨酯膠水等專用固化劑。
【具體實(shí)施方式】 實(shí)施例1 :
[0010] 在合成釜中，加入25份已干燥的丙二醇甲醚醋酸酯、66份90% IPDI三聚體（NC0 含量15. 2% )加熱溶解后，緩慢加入9份聚乙二醇單丁醚（MrlOOO)，通入N2保護(hù)，在50~ 60°C反應(yīng)lhr后，在85~90°C保持恒溫反應(yīng)3hr，冷卻過(guò)濾即制得一種含固量為70%、NC0 含量為9. 3%、粘度為2800mPa · s的非離子型水性IPDI聚氨酯固化劑。 實(shí)施例2 :
[0011] 在合成釜中，加入15份已干燥的丙二醇甲醚醋酸酯，75份80% IPDI三聚體（NC0 含量13. 6% )加熱溶解后，再加入10份聚乙二醇（MrlOOO)通入N2保護(hù)，在60°C反應(yīng)lhr 后，在90°C保持恒溫反應(yīng)3hr，冷卻過(guò)濾即制得一種含固量為70%、NC0含量為8. 7%、粘度 為3300mPa · s的非離子型水性IPDI聚氨酯固化劑。 實(shí)施例3 :
[0012] 在合成釜中，加入6份已干燥的丙二醇甲醚醋酸酯、85份70% IPDI三聚體（NC0含 量12.0%)加熱，分別加入5份聚乙二醇單甲醚（Mr600)和4份聚氧化丙烯二醇（MrlOOO)， 通入N 2保護(hù)，在60°C反應(yīng)lhr后，在90°C保持恒溫反應(yīng)3hr，冷卻過(guò)濾即制得一種含固量為 70%、％0含量為8.2%、粘度為340011^ &，8的非離子型水性1?01聚氨酯固化劑。 實(shí)施例4 :
[0013] 上述實(shí)施例1、2、3中的水性IPDI聚氨酯固化劑作為乙組分，用于制備雙組分水性 木器聚氨酯亮光清漆的甲組分配方如下：水性羥基-聚氨酯分散體86、底材潤(rùn)濕劑0. 2、流 平劑0. 2、消泡劑0. 2、增稠劑0. 5、防腐劑0. 2、成膜助劑4. 0、PH調(diào)節(jié)劑0. 2、水8. 5 ;甲組 分：乙組分=100:15~20。
[0014] 對(duì)本發(fā)明的水性IPDI聚氨酯固化劑用于雙組分水性木器聚氨酯亮光清漆的基本 性能，按照國(guó)家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行檢測(cè)，測(cè)試結(jié)果如表1所示。
[0015] 表1雙組分水性木器聚氨酯亮光清漆基本性能測(cè)試結(jié)果
實(shí)施例5 :
[0016] 水性雙組分醇酸漆的制備：甲組分配方如下：水性醇酸樹(shù)脂70、分散劑1. 3、填料 及鈦白粉18、底材潤(rùn)濕劑0. 1、流平劑0. 2、消泡劑0. 2、增稠劑0. 5、防腐劑0. 2、成膜助劑 3· 0、ΡΗ調(diào)節(jié)劑0· 2、水9. 0 ;甲組分：乙組分=100:12~18。
[0017] 對(duì)本發(fā)明的水性IPDI聚氨酯固化劑用于水性雙組分醇酸漆的基本性能，按照國(guó) 家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行檢測(cè)，測(cè)試結(jié)果如表2所示。
[0018] 表2水性雙組分醇酸漆基本性能測(cè)試結(jié)果
[0019] 盡管本發(fā)明已作了詳細(xì)說(shuō)明并引證了實(shí)施例，但對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員，顯 然可以按照上述說(shuō)明而做出的各種方案、修改和改動(dòng)，都應(yīng)該包括在權(quán)利要求的范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種非離子型水性IPDI聚氨酯固化劑，其特征在于：其組成為：IPDI三聚體60~ 90%、低分子量聚醚多元醇5~20%、惰性溶劑10~25%;所述的IPDI三聚體選用NCO含 量為12.0~17.0%、固含量為70~90%異佛爾酮二異氰酸酯三聚體（溶劑為PMA);所述 的低分子量聚醚多元醇要求不含水，選用Mr 600~1000的聚乙二醇、Mr 600~1000的聚 乙二醇單甲醚、Mr 600~1000的聚乙二醇單丁醚、Mr 1000的聚氧化丙烯二醇的一種或其 組合；所述的惰性溶劑要求不含水，選用二乙二醇乙醚醋酸酯、丙二醇甲醚醋酸酯、丙二醇 乙醚醋酸酯、二丙二醇甲醚醋酸酯的一種或其組合。2. -種如權(quán)利要求1所述的一種非離子型水性HDI聚氨酯固化劑的制備方法，其特 征在于：所述制備方法，預(yù)先對(duì)聚醚多元醇、惰性溶劑進(jìn)行除水干燥處理后備用；在合成釜 中，按配方量加入IPDI三聚體、惰性溶劑，加熱溶解后，加入低分子量聚醚多元醇，通入N 2 保護(hù)，在50~60°C反應(yīng)lhr后，在80~90°C保持恒溫反應(yīng)2~4hr，冷卻過(guò)濾即制得一種 含固量60~80%、NC0含量為7. 0~10. 0%、粘度為2500~4000mPa · s的非離子型水性 IPDI聚氨酯固化劑。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種非離子型水性IPDI聚氨酯固化劑的制備方法，主要由IPDI三聚體、低分子量聚醚多元醇和惰性溶劑組成；本發(fā)明制得的一種非離子型水性IPDI聚氨酯固化劑，不含芳烴、不含乙二醇醚類、不含烷基酚，具有環(huán)保、抗劃傷好、透明性好、耐化學(xué)品優(yōu)、耐污染性強(qiáng)、耐變黃性好等特點(diǎn)；與水性羥基組分配制的聚氨酯漆具有高硬度、高透明性，漆膜抗劃傷好、流平性好，豐滿度高、相溶性好等特點(diǎn)，廣泛用于水性木器漆、水性工業(yè)漆、水性塑膠漆等各種雙組分水性聚酯漆、水性聚氨酯漆、水性環(huán)氧漆、水性醇酸漆、水性聚氨酯膠水等專用固化劑。
【IPC分類】C08G18/48, C09D175/04, C09D7/12, C09D167/08, C08G18/79
【公開(kāi)號(hào)】CN105646841
【申請(qǐng)?zhí)枴?br>【發(fā)明人】許鈞強(qiáng), 康倫國(guó), 姚東生, 陽(yáng)京輝
【申請(qǐng)人】合眾（佛山）化工有限公司, 韶關(guān)市合眾化工有限公司
【公開(kāi)日】2016年6月8日
【申請(qǐng)日】2014年11月18日