[發明專利]低游離甲苯二異氰酸酯聚氨酯固化劑及其制備方法

無效

• 申請號: 201210345940.5
• 申請日: 2012-09-17
• 公開（公告）號: CN102827346A
• 公開（公告）日: 2012-12-19
• 發明（設計）人: 郭玉;朱強;周庚
• 申請（專利權）人: 上海富臣化工有限公司;展辰涂料集團股份有限公司;北京展辰化工有限公司;青島富臣化工有限公司;成都展辰化工有限公司
• 主分類號: C08G18/79
• 分類號: C08G18/79;C08G18/32;C09D7/12;C09D175/04
• 代理公司: 上海世貿專利代理有限責任公司 31128
• 代理人: 葉克英

技術領域

本發明涉及甲苯二異氰酸酯聚氨酯固化劑，特別涉及一種可用于雙組份聚氨酯涂料的甲苯二異氰酸酯聚氨酯固化劑。

背景技術

通常，甲苯二異氰酸酯聚氨酯固化劑是以甲苯二異氰酸酯（TDI）和三羥甲基丙烷制備的，目前，聚氨酯樹脂生產過程中，由于甲苯二異氰酸酯反應不穩定，產品中游離TDI含量高，對人體及環境的影響較大。發達國家采用薄膜蒸發器來分離聚氨酯預聚物中的游離TDI取得了很好的效果，可以降低到0.1%以下。但是，該方法的設備投資大，難以推廣應用；化學法是通過催化使得殘留的TDI進行二聚或三聚，從而減少固化劑中游離TDI的含量。常溫下TDI可緩慢產生自加成反應，但無催化劑存在時，此反應進行的很緩慢。當采用催化劑時，反應速度加快。如果催化劑和反應工藝選擇不當，容易造成產品粘度過高，對涂料的干燥性和施工性都有不利的影響。目前國內生產的固化劑普遍游離TDI含量較高，游離TDI含量在1%以上。

發明內容

本發明的目的是提供一種低游離甲苯二異氰酸酯聚氨酯固化劑及其制備方法以克服現有技術存在的上述缺陷。

本發明的低游離甲苯二異氰酸酯聚氨酯固化劑，是以如下重量百分比的原料制備的：

甲苯二異氰酸酯??????????33-47%；

三羥甲基丙烷????????????9-13%；

酯類溶劑和苯類混合溶劑????45-57%；

異氰酸酯三聚催化劑????????0.05-0.1%；

異氰酸酯三聚阻聚劑????????0.1-0.2%；

抗氧劑????????????????????0.05-0.1%。

上述各個組分的百分比之和為100%。

優選的，是以如下重量百分比的原料制備的：

甲苯二異氰酸酯????????????39～41%；

三羥甲基丙烷??????????????10～11%；

酯類溶劑和苯類混合溶劑????48～51%；

異氰酸酯三聚催化劑????????0.06～0.1%；

異氰酸酯三聚阻聚劑????????0.12～0.14%；

抗氧劑????????????????????0.06～0.1%。

上述各個組分的百分比之和為100%。

所述甲苯二異氰酸酯為2,4-甲苯二異氰酸酯或2,4-甲苯二異氰酸酯中的一種以上；

所述酯類溶劑選自醋酸乙酯、醋酸正丁酯、醋酸乙酯或醋酸正丁酯中的一種以上；

所述苯類選自甲苯、二甲苯、甲苯或二甲苯中的一種以上；

酯類溶劑和苯類混合溶劑的重量比為1：1～1:1.5；

所述異氰酸酯三聚催化劑為N,N-二甲基芐胺或N,N-二乙基芐胺中的一種以上；

所述異氰酸酯三聚阻聚劑為磷酸或苯甲酰氯中的一種以上；

所述抗氧劑選自2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚或β-（3,5-二叔丁基-4-羥基苯基）丙酸正十八碳醇酯，如廣州志一貿易有限公司的B11二元復配抗氧劑；

所述低游離甲苯二異氰酸酯聚氨酯固化劑的制備方法，包括如下步驟：

將甲苯二異氰酸酯、總重量40～60%的酯類和苯類混合溶劑和抗氧劑的混合物攪拌加熱至30-40°C，加入總重量40～60%的三羥甲基丙烷，升溫至60-65°C，保溫30-45分鐘后，加入余量的三羥甲基丙烷，在70-72°C保溫1.5～3小時后，升溫到80-84°C，保溫90～110分鐘，降溫至50～60°C，加入異氰酸酯三聚催化劑，控溫50～60°C，保溫20～40分鐘，開始測NCO。當NCO值達到理論值后，加入異氰酸酯阻聚劑，升溫至65～75℃，保溫40～50分鐘，加入余量的酯類和苯類混合溶劑，55～65°C保溫40～50分鐘，降溫至55°C以下，過濾出料，獲得產品。

本發明獲得的低游離甲苯二異氰酸酯聚氨酯固化劑，可用于雙組份聚氨酯涂料中固化劑組份，使用方法與常規的甲苯二異氰酸酯聚氨酯固化劑相同。

本發明的低游離甲苯二異氰酸酯聚氨酯固化劑，其與現有技術相比，有如下優點：

無需進行任何后處理；應用一般的預聚物生產設備即可生產，無需增加新設備，2、制得的聚氨酯固化劑中，游離甲苯二異氰酸酯含量可降低到0.5%以下。

具體實施方式

實施例1