一種水可分散的hdi-tdi混合三聚體固化劑及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種水可分散的HDI?TDI混合三聚體固化劑及其制備方法。所述方法為（1）在氮?dú)獗Ｗo(hù)下，將二異氰酸酯單體、非離子親水改性劑放入圓底燒瓶中，升溫至50?70℃進(jìn)行保溫反應(yīng)。（2）當(dāng)反應(yīng)2?4h后，加入三聚催化劑，繼續(xù)進(jìn)行保溫反應(yīng)，當(dāng)體系達(dá)到目標(biāo)?NCO百分含量后加入阻聚劑，保溫反應(yīng)0.5?1.5h。（3）將陰離子親水改性劑加入步驟（2）所得到的三聚體中，繼續(xù)攪拌，60?80℃保溫反應(yīng)，當(dāng)反應(yīng)5?7h后加入中和劑，攪拌均勻保溫反應(yīng)0.5?1.5h后冷卻出料。本發(fā)明的制備方法簡單，所制備的固化劑具有水分散性好、貯存穩(wěn)定性好以及漆膜耐水性佳的優(yōu)點(diǎn)，并能很好應(yīng)用于水性雙組分聚氨酯涂料中。
【專利說明】
一種水可分散的HD 1-TDI混合三聚體固化劑及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明屬于固化劑的領(lǐng)域，特別涉及一種水可分散的HD1-TDI混合三聚體固化劑及其制備方法?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]近年來，低碳經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，各國環(huán)保法規(guī)的健全，人們環(huán)保意識的增強(qiáng)，促進(jìn)了涂料工業(yè)向“綠色”方向大步邁進(jìn)。同時(shí)，隨著國際法規(guī)對于涂料體系中有機(jī)揮發(fā)物(V0C)含量的嚴(yán)格限制，迫使溶劑型涂料逐漸淡出市場，促進(jìn)了低污染、高性能的環(huán)保型水性涂料的發(fā)展，雙組份水性聚氨酯涂料更是因?yàn)槠浣Y(jié)合了雙組份溶劑型聚氨酯涂料高性能和低V0C含量的優(yōu)點(diǎn)成為涂料工業(yè)研究的熱點(diǎn)。雙組份水性聚氨酯主要由水性羥基組分和多異氰酸酯固化劑組成，選擇合適的多異氰酸酯固化劑對于雙組份聚氨酯涂膜有著重大意義。用于雙組份水性聚氨酯涂料的固化劑分為兩類:未改性的多異氰酸酯和經(jīng)過親水改性多異氰酸酯固化劑。未改性的多異氰酸酯由于較難與水性羥基組分均勻混合，在水性雙組份體系中的應(yīng)用受到限制。自20世紀(jì)90年代初Jacob成功開發(fā)出一種能分散于水的多異氰酸酯固化劑后，親水性多異氰酸酯固化劑越來越受到化學(xué)工作者的青睞。
[0003]多異氰酸酯固化劑的親水改性主要通過化學(xué)改性即內(nèi)乳化法來實(shí)現(xiàn)，主要有四種改性方法:非離子改性、陽離子改性、陰離子改性、混合改性。非離子改性一般使用聚醚多元醇進(jìn)行親水改性，但在改性過程中需要用到大量的聚醚才能賦予多異氰酸酯較好的水分散性，這會導(dǎo)致最后涂膜干燥時(shí)間長，耐水性下降；陽離子改性即是在多異氰酸酯中引入含有陽離子的物質(zhì)，再中和成鹽，即可獲得具有親水性的多異氰酸酯，但是此方法步驟多，成本高，且陽離子的存在還會促進(jìn)-NC0與活潑氫的反應(yīng)，體系的穩(wěn)定性下降；陰離子改性是用含羧基或磺酸基、磷酸基等陰離子基團(tuán)的羥基樹脂進(jìn)行多異氰酸酯改性，再加入中和劑(如三乙胺、N-甲基吡咯和N-甲基哌啶等)分散于水中，此法由于其產(chǎn)物的PH值小于7可以延緩-NC0與水的反應(yīng)速度，延長了水性多異氰酸酯固化劑的適用期，所以PH值對于固化劑的穩(wěn)定性影響較大;混合改性目前主要采用陰離子和非離子混合改性的方法來制備水性多異氰酸酯固化劑，這個(gè)方法結(jié)合了非離子和陰離子親水改性的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)彌補(bǔ)了以上兩種改性方法的缺點(diǎn)，但是市場上真正運(yùn)用的實(shí)例不多。綜上所述，如何通過內(nèi)乳化法得到既具有良好水分散性、貯存穩(wěn)定性的水性聚氨酯固化劑仍是研究的重點(diǎn)。
[0004]目前水性聚氨酯固化劑在對多異氰酸酯的選擇中，主要包括芳香族和脂肪族兩大類。芳香族類的多異氰酸酯固化劑主要有TDI三聚體、TD1-TMP加成物。TDI三聚體具有官能度高、粘度低、較高熱穩(wěn)定性、耐腐蝕性好等眾多優(yōu)點(diǎn)，作為雙組份聚氨酯涂料的固化劑，能夠使涂膜具有快干、高硬度等優(yōu)良性能，在快干型亞光漆、亮光漆等品種中獲得廣泛應(yīng)用； TD1-TMP也是目前國內(nèi)外較常用的一種聚氨酯固化劑，它的綜合性能強(qiáng)，固化速度適中、貯存穩(wěn)定好，成膜強(qiáng)度適中及耐熱性都較好，主要應(yīng)用在各種涂裝系統(tǒng)的底漆、防腐漆及一般家具的涂裝方面。脂肪族類的多異氰酸酯固化劑主要有HDI縮二脲、HDI三聚體，HDI縮二脲具有優(yōu)良的耐化學(xué)性和耐氣候性(不泛黃、保光、抗粉化性)，在航空、車輛、船舶等領(lǐng)域中廣泛應(yīng)用;HDI三聚體由于異氰酸脲酯環(huán)的存在，在一定的高溫下不分解，因此具有熱穩(wěn)定性好、耐磨性好、耐腐蝕好等優(yōu)點(diǎn)，常作為聚氨酯固化劑被廣泛用于家具、汽車工業(yè)、航空工業(yè)和體育器材等領(lǐng)域中。
[0005]芳香族類和脂肪族類多異氰酸酯固化劑因?yàn)楦髯詢?yōu)異的性能作為聚氨酯固化劑而被廣泛應(yīng)用，但是都有一定的局限性。芳香族異氰酸酯由于誘導(dǎo)效應(yīng)的存在，其-NC0與水反應(yīng)速度較快，在經(jīng)過親水改性后作為水性聚氨酯固化劑使用時(shí)水分散性、穩(wěn)定性差，同時(shí)，由于苯環(huán)的存在導(dǎo)致芳香族異氰酸酯易于氧化產(chǎn)生黃變;脂肪族多異氰酸酯固化劑的-NC0的活性較低，親水改性后的固化劑與水反應(yīng)緩慢，有助于延長適用期，但是脂肪族異氰酸酯所制備的涂膜硬度欠佳，市場價(jià)格昂貴，生產(chǎn)成本高。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]為了克服現(xiàn)有技術(shù)中的缺點(diǎn)和不足，本發(fā)明的首要目的在于提供一種水可分散的 HD 1-TD r混合三聚體固化劑的制備方法。通過本發(fā)明的制備方法，即可獲得固含量100%，NC0 含量在20±0.5%，粘度低于4200mPa ? s(25°C)的水性聚氨酯固化劑。
[0007]本發(fā)明的另一目的在于提供由上述方法制備得到的水性聚氨酯固化劑。
[0008]本發(fā)明的目的通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)。
[0009]一種水可分散的HD1-TDI混合三聚體固化劑及其制備方法，包括如下步驟:(1)在氮?dú)獗Ｗo(hù)下，先將一定質(zhì)量的二異氰酸酯單體、非離子親水改性劑放入裝有溫度計(jì)、攪拌槳的500ml的干燥四口圓底燒瓶，開啟攪拌將物料攪拌均勻，然后升溫至60-70°C進(jìn)行保溫反應(yīng)，每小時(shí)測量體系-NC0百分含量。
[0010](2)當(dāng)反應(yīng)3-4h后，一次性加入一定量的三聚催化劑，60-70 °C繼續(xù)保溫反應(yīng)，每小時(shí)測量體系-NC0百分含量，當(dāng)體系達(dá)到目標(biāo)-NC0百分含量后加入適量阻聚劑，60-70°C保溫反應(yīng)0.5-1.5h。未反應(yīng)的二異氰酸酯單體通過薄膜蒸餾法除去。
[0011](3)將一定量的陰離子親水改性劑加入至步驟(2)所得到的三聚體中，繼續(xù)攪拌進(jìn)行70-80°C保溫反應(yīng)，當(dāng)反應(yīng)5-6h后加入適量中和劑，攪拌均勻保溫反應(yīng)0.5-1.5h后冷卻出料。
[0012]進(jìn)一步地，步驟(1)中所述的二異氰酸酯單體是HDI和TDI的混合物，其中優(yōu)選HDI 和TD1-80的混合物，HD1: TDI的質(zhì)量比為(3.0-9.0): 1。
[0013]進(jìn)一步地，步驟(1)中所述的非離子親水改性劑為含環(huán)氧乙烷或環(huán)氧丙烷的聚醚多元醇，包括聚乙二醇(PEG)，聚丙二醇(PPG)，聚乙二醇單甲醚，聚乙二醇單丁醚中的一種或多種，其中優(yōu)選聚乙二醇(PEG)，相對分子質(zhì)量為200-2000,優(yōu)選為300-700,加入量為二異氰酸酯單體總質(zhì)量的3-20%。
[0014]進(jìn)一步地，步驟(2)中所述一次性加入的三聚催化劑按催化劑A和催化劑B(質(zhì)量比 3:1-5:1)混合所得，催化劑A為￠-羥丙基季胺堿、三正丁基磷、2-羥丙基三甲基異辛酸銨鹽和三丁基氧化錫中的一種，催化劑B為DMP-30或曼尼希堿2，2-二(3，5-二((二甲基氨基)甲基-4-羥基苯基)丙烷，加入量為二異氰酸酯單體和非離子改性劑總質(zhì)量的0.1-0.5%。
[0015]進(jìn)一步地，步驟(2 )中所述阻聚劑為磷酸、苯甲酰氯、對甲苯磺酸甲酯的一種，當(dāng)_ NC0百分含量34-36%時(shí)，一次性加入阻聚劑，添加量為二異氰酸酯單體和非離子親水改性劑總質(zhì)量的0.1-0.3%。
[0016] 進(jìn)一步地，步驟(3)中所述陰離子親水改性劑為2-羥甲基乙酸，2-羥甲基丁酸，3-羥基-2,2-二甲基丙酸，2,2_二羥甲基丙酸(DMPA)、2,2-二羥甲基丁酸中的一種，其中優(yōu)選為2，2-二羥甲基丙酸，加入方式為一次性加入，加入量為二異氰酸酯單體和非離子改性劑總質(zhì)量的3-5%進(jìn)一步地，步驟(3)中所述中和劑為氫氧化鈉、氫氧化鉀、三甲胺、三乙胺，二乙醇胺，N， N-二甲基乙醇胺，N，N-二甲基甲酰胺、N，N-二甲基吡咯烷酮、N-甲基吡咯烷酮的一種或多種，其中優(yōu)選為三乙胺，N，N-二甲基乙醇胺，N-甲基吡咯烷酮，加入的中和劑質(zhì)量是按照陰離子改性劑與中和劑摩爾比1:1的比例計(jì)算得出。[〇〇17]由以上所述制備方法制得的一種水可分散的HD1-1DI混合三聚體固化劑。[〇〇18] 本發(fā)明在將HD1、TDI和非離子改性劑進(jìn)行預(yù)聚，再加入三聚催化劑得到HD1-TDI預(yù)聚體，最后再加入陰離子改性、中和劑得到具有水分散性的HD1-TDI混合三聚體固化劑。這樣做一方面不僅采用直接合成法制備HD1-TDI混合三聚體，而且其中還加入了非離子改性劑對HDI和TDI進(jìn)行預(yù)聚，與直接采用HDI三聚體或者TDI三聚體進(jìn)行親水改性相比，節(jié)約了成本。更重要的是，單獨(dú)使用HDI三聚體進(jìn)行親水改性，由于脂肪族二異氰酸酯的結(jié)構(gòu)造成其涂膜硬度不佳;而若單獨(dú)使用1DI三聚體進(jìn)行親水改性，由于芳香族二異氰酸酯中苯環(huán)結(jié)構(gòu)的存在又會造成涂膜易氧化黃變、耐水性不佳，所以使用HD1-TDI進(jìn)行混合得到的三聚體既綜合了HDI三聚體和TDI三聚體兩者的優(yōu)點(diǎn)，也彌補(bǔ)了兩者固化劑在水性雙組份聚氨酯涂料中使用的缺陷。同時(shí)，由于是在三聚之前達(dá)到了非離子改性的作用，達(dá)到親水改性的同時(shí)也沒有降低固化劑中-NC0的官能度；另一方面，單獨(dú)使用非離子親水改性或陰離子親水改性的水性聚氨酯固化劑存在水分散性欠佳，貯存穩(wěn)定性差的問題，所得到的涂膜也存在著耐水性不佳的缺陷，本發(fā)明采用非離子和陰離子混合改性的方法制備了水性聚氨酯固化劑，這個(gè)方法結(jié)合了非離子和陰離子親水改性的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)彌補(bǔ)了以上兩種改性方法的缺點(diǎn)，所得到的水性聚氨酯固化劑具有水分散性好、貯存穩(wěn)定好、涂膜耐水性佳等優(yōu)點(diǎn)。
[0019]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn):1、本發(fā)明合成過程中未添加任何溶劑，節(jié)省了成本的同時(shí)也符合環(huán)保主題。
[0020] 2、本發(fā)明采用HDI和TDI兩種異氰酸酯單體進(jìn)行混合三聚，降低成本的同時(shí)提高了漆膜硬度、柔韌性等機(jī)械性能。
[0021] 3、本發(fā)明采用先預(yù)聚再三聚后改性三者結(jié)合的制備方法，保證了親水改性后-NC0 的有效官能度。
[0022] 4、本發(fā)明所述方法制備的水性聚氨酯固化劑具有顏色淺、有效官能度高、不易黃變、水分散性好、儲存穩(wěn)定性好等優(yōu)點(diǎn)?！揪唧w實(shí)施方式】
[0023]實(shí)施例1(1)在氮?dú)獗Ｗo(hù)下，先將20g TD1-80、180g HDI的二異氰酸酯單體、30g PEG300放入裝有溫度計(jì)、攪拌槳的500ml的干燥四口圓底燒瓶，開啟攪拌將物料攪拌均勻，然后升溫至60 °C進(jìn)行保溫反應(yīng)，每小時(shí)測量體系-NC0百分含量。[〇〇24] (2)當(dāng)反應(yīng)4h后，加入0.85g ￠-輕丙基季胺堿和DMP-30(質(zhì)量比為4:1)催化劑，60°C繼續(xù)進(jìn)行保溫反應(yīng)，每小時(shí)測量體系-NCO百分含量，當(dāng)體系達(dá)到目標(biāo)-NC0百分含量34 w%后加入0.4g苯甲酰氯，保溫反應(yīng)lh。未反應(yīng)的二異氰酸酯單體通過薄膜蒸餾法除去。[〇〇25] (3)將7g DMPA加入至步驟(2)所得到的三聚體中，繼續(xù)攪拌進(jìn)行70°C保溫反應(yīng)，當(dāng)反應(yīng)6h后加入5.31g N，N-二甲基乙醇胺，攪拌均勻保溫反應(yīng)lh后冷卻出料。[〇〇26]本實(shí)施例制得的HD1-TDr混合三聚體固化劑是水白透明液體，固含量100%，NC0值為19.69%，粘度為380〇11^3*8。[〇〇27] 實(shí)施例2(1)在氮?dú)獗Ｗo(hù)下，先將30g TD1-80、210g HDI的二異氰酸酯單體、23g PEG300放入裝有溫度計(jì)、攪拌槳的500ml的干燥四口圓底燒瓶，開啟攪拌將物料攪拌均勻，然后升溫至65 °C進(jìn)行保溫反應(yīng)，每小時(shí)測量體系-NC0百分含量。[〇〇28] (2)當(dāng)反應(yīng)3h后，加入0.98g羥丙基季胺堿和曼尼希堿2,2-二(3,5-二((二甲基氨基)甲基-4-羥基苯基)丙烷(質(zhì)量比為5:1)催化劑，65°C繼續(xù)進(jìn)行保溫反應(yīng)，每小時(shí)測量體系-NC0百分含量，當(dāng)體系達(dá)到目標(biāo)-NC0百分含量35 w%后加入0.5g苯甲酰氯，65°C保溫反應(yīng)lh。未反應(yīng)的二異氰酸酯單體通過薄膜蒸餾法除去。[〇〇29](3)將llg DMPA加入至步驟(2)所得到的三聚體中，繼續(xù)攪拌進(jìn)行75°C保溫反應(yīng)，當(dāng)反應(yīng)5h后加入9.60g N-甲基吡咯烷酮，攪拌均勻保溫反應(yīng)lh后冷卻出料，得HD1-TDr混合三聚體固化劑。
[0030] 本實(shí)施例制得的HD1-TDr混合三聚體固化劑是水白透明液體，固含量100 W%，NC0 值為 19.92 w%，粘度為4100mPa ? s。[〇〇31] 實(shí)施例3(1)在氮?dú)獗Ｗo(hù)下，先將50gTD1-80、150gHDI的二異氰酸酯單體、25g PEG500放入裝有溫度計(jì)、攪拌槳的500ml的干燥四口圓底燒瓶，開啟攪拌將物料攪拌均勻，然后升溫至65 °C 進(jìn)行保溫反應(yīng)，每小時(shí)測量體系-NC0百分含量。[〇〇32] (2)當(dāng)反應(yīng)3h后，加入0.90g ￠-羥丙基季胺堿和DMP-30(質(zhì)量比為3:1)催化劑，65 °C繼續(xù)進(jìn)行保溫反應(yīng)，每小時(shí)測量體系-NC0百分含量，當(dāng)體系達(dá)到目標(biāo)-N⑶百分含量35w% 后加入0.3g苯甲酰氯，65°C保溫反應(yīng)lh。未反應(yīng)的二異氰酸酯單體通過薄膜蒸餾法除去。 [〇〇33] (3)將9g的陰離子親水改性劑DMPA加入至步驟(2)所得到的三聚體中，繼續(xù)攪拌進(jìn)行75°C保溫反應(yīng)，當(dāng)反應(yīng)5h后加入6.65g N-甲基吡咯烷酮中和劑，攪拌均勻保溫反應(yīng)lh后冷卻出料，得HD1-TDI混合三聚體固化劑。[〇〇34]本實(shí)施例制得的HD1-TDr混合三聚體固化劑是水白透明液體，固含量100w%，NC0值為20.10w%，粘度為3620mPa ? s。
[0035] 實(shí)施例4(1)在氮?dú)獗Ｗo(hù)下，先將40g TD1-80、200g HDI的二異氰酸酯單體、10g PEG500放入裝有溫度計(jì)、攪拌槳的500ml的干燥四口圓底燒瓶，開啟攪拌將物料攪拌均勻，然后升溫至70 °C進(jìn)行保溫反應(yīng)，每小時(shí)測量體系-NC0百分含量。[〇〇36] (2)當(dāng)反應(yīng)4h后，加入0.88g ￠-羥丙基季胺堿和曼尼希堿2,2-二(3,5-二((二甲基氨基)甲基-4-羥基苯基)丙烷(質(zhì)量比5:1)，70°C繼續(xù)進(jìn)行保溫反應(yīng)，每小時(shí)測量體系-NC0 百分含量，當(dāng)體系達(dá)到目標(biāo)-NC0百分含量36w%后加入0.5g苯甲酰氯，70°C保溫反應(yīng)lh。未反應(yīng)的二異氰酸酯單體通過薄膜蒸餾法除去。
[0037](3)將12g DMPA加入至步驟(2)所得到的三聚體中，繼續(xù)攪拌進(jìn)行80°C保溫反應(yīng)，當(dāng)反應(yīng)4h后加入8.86g三乙胺中和劑，攪拌均勻保溫反應(yīng)lh后冷卻出料，得HD1-TDr混合三聚體固化劑。[〇〇38] 本實(shí)施例制得的HD1-TDr混合三聚體固化劑是水白透明液體，固含量100w%，NC0值為20.38w%，粘度為4000mPa ? s。[〇〇39] 實(shí)施例5(1)在氮?dú)獗Ｗo(hù)下，先將50g TD1-80、200g HDI的二異氰酸酯單體、12g PEG700放入裝有溫度計(jì)、攪拌槳的500ml的干燥四口圓底燒瓶，開啟攪拌將物料攪拌均勻，然后升溫至65 °C進(jìn)行保溫反應(yīng)，每小時(shí)測量體系-NC0百分含量。
[0040] (2)當(dāng)反應(yīng)3h后，加入0.93g ￠-羥丙基季胺堿和DMP-30(質(zhì)量比為5:1)催化劑，65 °C繼續(xù)進(jìn)行保溫反應(yīng)，每小時(shí)測量體系-NC0百分含量，當(dāng)體系達(dá)到目標(biāo)-N⑶百分含量35w% 后加入0.3g苯甲酰氯，65°C保溫反應(yīng)lh。未反應(yīng)的二異氰酸酯單體通過薄膜蒸餾法除去。
[0041](3)將10g DMPA加入至步驟(2)所得到的三聚體中，繼續(xù)攪拌進(jìn)行80°C保溫反應(yīng)， 當(dāng)反應(yīng)4h后加入6.65g N，N-二甲基乙醇胺，攪拌均勻保溫反應(yīng)lh后冷卻出料，得HD1-TDr混合三聚體固化劑。[〇〇42]本實(shí)施例制得的HD1-TDr混合三聚體固化劑是水白透明液體，固含量100w%，NC0值為20.09w%，粘度為4200mPa ? s。
[0043] 實(shí)施例6(1)在氮?dú)獗Ｗo(hù)下，先將30g TD1-80、180g HDI的二異氰酸酯單體、25g PEG700放入裝有溫度計(jì)、攪拌槳的500ml的干燥四口圓底燒瓶，開啟攪拌將物料攪拌均勻，然后升溫至60 °C進(jìn)行保溫反應(yīng)，每小時(shí)測量體系-NC0百分含量。[〇〇44] (2)當(dāng)反應(yīng)4h后，加入0.82g ￠-羥丙基季胺堿和曼尼希堿2,2-二(3,5-二((二甲基氨基)甲基-4-羥基苯基)丙烷(質(zhì)量比為3:1)催化劑，60°C繼續(xù)進(jìn)行保溫反應(yīng)，每小時(shí)測量體系-NC0百分含量，當(dāng)體系達(dá)到目標(biāo)-NC0百分含量34w%后加入0.5g苯甲酰氯，60 °C保溫反應(yīng)lh。未反應(yīng)的二異氰酸酯單體通過薄膜蒸餾法除去。[〇〇45] (3)將8g陰離子親水改性劑DMPA加入至步驟(2)所得到三聚體中，繼續(xù)攪拌進(jìn)行70 °(:保溫反應(yīng)，當(dāng)反應(yīng)6h后加入5.28g三乙胺，攪拌均勻保溫反應(yīng)lh后冷卻出料，得HD1-TDr混合三聚體固化劑。[〇〇46]本實(shí)施例制得的HD1-TDr混合三聚體固化劑是水白透明液體，固含量100w%，NC0值為20.15w%，粘度為3780mPa ? s。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種水可分散的H D1- T D r混合三聚體固化劑的制備方法，其特征在于，包括如下步 驟:(1)在氮?dú)獗Ｗo(hù)下，先將二異氰酸酯單體、非離子親水改性劑放入裝有溫度計(jì)和攪拌槳 的干燥四口圓底燒瓶中，開啟攪拌將物料攪拌均勻，然后升溫至60-70°C進(jìn)行保溫反應(yīng)，每 小時(shí)測量體系-NCO百分含量；(2)當(dāng)反應(yīng)2-4h后，一次性加入三聚催化劑，繼續(xù)進(jìn)行60-70 °C保溫反應(yīng)，每小時(shí)測量體 系-N⑶百分含量，當(dāng)體系達(dá)到目標(biāo)-N⑶百分含量后加入阻聚劑，60-70°C保溫反應(yīng)0.5-1.5h，未反應(yīng)的二異氰酸酯單體通過薄膜蒸餾法除去，得三聚體；(3)將陰離子親水改性劑加入步驟(2)所得三聚體中，繼續(xù)攪拌進(jìn)行70-80°C保溫反應(yīng)， 當(dāng)反應(yīng)5-6h后加入中和劑，攪拌均勻保溫反應(yīng)0.5-1.5h后冷卻出料，得HD1-TDr混合三聚體 固化劑。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種水可分散的HD1-1DI混合三聚體固化劑的制備方法，其特 征在于:步驟(1)中所述的二異氰酸酯單體是HDI和TDI的混合物。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種水可分散的HD1-1DI混合三聚體固化劑的制備方法，其特 征在于:步驟(1)所述的二異氰酸酯單體是HD I和TD1-80的混合物;其中，HD 1: TD1-80的質(zhì)量 比為(3.0-9.0):1。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種水可分散的HD1-1DI混合三聚體固化劑的制備方法，其特 征在于:步驟(1)中所述的非離子親水改性劑為含環(huán)氧乙烷或環(huán)氧丙烷的聚醚多元醇，加入 量為二異氰酸酯單體總質(zhì)量的3-20%;所述含環(huán)氧乙烷或環(huán)氧丙烷的聚醚多元醇為聚乙二 醇，聚丙二醇，聚乙二醇單甲醚和聚乙二醇單丁醚中的一種或多種。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種水可分散的HD1-1DI混合三聚體固化劑的制備方法，其特 征在于:步驟(1)中所述的非離子親水改性劑為相對分子質(zhì)量為200-2000的聚乙二醇。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種水可分散的HD1-1DI混合三聚體固化劑的制備方法，其特 征在于:步驟(2)中所述的三聚催化劑為催化劑A和催化劑B的混合物，催化劑A為￠-羥丙基 季胺堿，催化劑B為DMP-30或曼尼希堿2,2-二(3,5-二((二甲基氨基)甲基-4-羥基苯基)丙 烷;催化劑A和催化劑B的質(zhì)量比3:1-5:1;所述三聚催化劑加入量為二異氰酸酯單體和非離 子親水改性劑總質(zhì)量的0.1-0.5%。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種水可分散的HD1-1DI混合三聚體固化劑的制備方法，其特 征在于:步驟(2)中所述阻聚劑為磷酸、苯甲酰氯和對甲苯磺酸甲酯中的一種；當(dāng)-NCO百分 含量34-36w%時(shí)，一次性加入阻聚劑，添加量為二異氰酸酯單體和非離子親水改性劑總質(zhì)量 的0.1-0.3%。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種水可分散的HD1-1DI混合三聚體固化劑的制備方法，其特 征在于:步驟(3)中所述陰離子親水改性劑為2-羥甲基乙酸，2-羥甲基丁酸，3-羥基-2,2-二 甲基丙酸，2,2_二羥甲基丙酸和2,2_二羥甲基丁酸中的一種;所述陰離子親水改性劑加入 方式為一次性加入，加入量為二異氰酸酯單體和非離子親水改性劑總質(zhì)量的3-6%;所述中 和劑為氫氧化鈉、氫氧化鉀、三甲胺、三乙胺、二乙醇胺、N，N-二甲基乙醇胺、N，N-二甲基甲 酰胺和N，N-二甲基吡咯烷酮和N-甲基吡咯烷酮中的一種或多種;加入的中和劑質(zhì)量是按照 陰離子親水改性劑與中和劑摩爾比1:1的比例計(jì)算得出。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種水可分散的HD1-1DI混合三聚體固化劑的制備方法，其特征在于:步驟(3)中，所述陰離子親水改性劑為2,2_二羥甲基丙酸;所述中和劑為三乙胺，N， N-二甲基乙醇胺和N-甲基吡咯烷酮中的一種或多種。10.由權(quán)利要求1?9任一項(xiàng)所述的制備方法制備得到的一種水可分散的HD1-TDI混合三 聚體固化劑。
【文檔編號】C08G18/79GK105949436SQ201610327321
【公開日】2016年9月21日
【申請日】2016年5月17日
【發(fā)明人】黃洪, 梁林姣, 曹樹坤, 劉小敏
【申請人】華南理工大學(xué)