[發明專利]一種親水性超支化的封閉型異氰酸酯及其制備方法和其在涂料中的應用

有效

• 申請號: 201410196582.5
• 申請日: 2014-05-09
• 公開（公告）號: CN105085890A
• 公開（公告）日: 2015-11-25
• 發明（設計）人: 汪少鋒;胡劍;施珠容;李世冰;竇澤玲
• 申請（專利權）人: 立邦工業涂料（上海）有限公司;立邦涂料（中國）有限公司;立時科技（新加坡）有限公司
• 主分類號: C08G63/91
• 分類號: C08G63/91;C08G18/80;C09D175/06
• 代理公司: 北京正理專利代理有限公司 11257
• 代理人: 張文祎

1.一種親水性超支化的封閉型異氰酸酯，其特征在于：具有如式(I)所示的結構：

式中，為超支化的羥基聚酯的骨架；U為異氰酸酯的烷基基團；BL為異氰酸酯的封端劑；R為親水性基團；k，m和n為正整數，3≦m+n+K≦超支化的羥基聚酯的總官能團數目,優選地，3≦m+n+k≦80。

2.根據權利要求1所述的親水性超支化的封閉型異氰酸酯，其特征在于：所述異氰酸酯選自異佛爾酮二異氰酸酯、己二異氰酸酯、甲苯二異氰酸酯、二苯甲烷二異氰酸酯、三甲基己二異氰酸酯、二環己基甲烷二異氰酸酯或苯二亞甲基二異氰酸酯。

3.根據權利要求1所述的親水性超支化的封閉型異氰酸酯，其特征在于：所述封端劑選自苯酚、2-吡啶酚、1,2-丙二醇、2-乙基己醇、乙二醇乙醚、乙二醇丁醚、二乙二醇丁醚、ε-己內酰胺(ε-CAP)、甲乙酮肟、3,5-二甲基吡唑、三氮唑、2-甲基咪唑、2-乙基-4-甲基咪唑、二異丙胺或丙二酸二乙酯。

4.根據權利要求1所述的親水性超支化的封閉型異氰酸酯，其特征在于：所述的親水性基團R選自磺酸基、亞硫酸基、羧基、酰胺基、聚甲氧基或聚乙氧基。

5.根據權利要求1所述的親水性超支化的封閉型異氰酸酯，其特征在于：所述的親水性超支化的封閉型異氰酸酯的每個超支化分子至少含有四個封閉型異氰酸酯官能團。

6.根據權利要求1所述的親水性超支化的封閉型異氰酸酯，其特征在于：所述的親水性超支化的封閉型異氰酸酯的數均分子量在1000-20000之間。

7.根據權利要求1所述的親水性超支化的封閉型異氰酸酯，其特征在于：所述的親水性超支化的封閉型異氰酸酯能夠穩定的分散在水中，形成透明半透明的水溶液，或形成穩定的白色乳液。

8.根據權利要求1至7任一項所述的親水性超支化的封閉型異氰酸酯，其特征在于，所述親水性超支化的封閉型異氰酸酯的制備方法如下：

1)封閉型異氰酸酯中間體的制備：二異氰酸酯與封端劑按摩爾比為0.8-1.1:1的比例進行反應，將二異氰酸酯的一個活性異氰酸酯基團用封端劑進行封端，形成只含有一個活性NCO基團的封閉型異氰酸酯中間體；

2)利用步驟1)形成的含有一個活性NCO基團的封閉型異氰酸酯中間體與親水性超支化的羥基聚酯反應，得到親水性超支化的封閉型異氰酸酯。

9.根據權利要求8所述的親水性超支化的封閉型異氰酸酯，其特征在于：步驟1)中，所述二異氰酸酯選自異佛爾酮二異氰酸酯、己二異氰酸酯、甲苯二異氰酸酯、二苯甲烷二異氰酸酯、三甲基己二異氰酸酯、二環己基甲烷二異氰酸酯或苯二亞甲基二異氰酸酯。

10.根據權利要求8所述的親水性超支化的封閉型異氰酸酯，其特征在于：步驟1)中，所述封端劑選自苯酚、2-吡啶酚、1,2-丙二醇、2-乙基己醇、乙二醇乙醚、乙二醇丁醚、二乙二醇丁醚、ε-己內酰胺(ε-CAP)、甲乙酮肟、3,5-二甲基吡唑、三氮唑、2-甲基咪唑、2-乙基-4-甲基咪唑、二異丙胺或丙二酸二乙酯。

11.根據權利要求8所述的親水性超支化的封閉型異氰酸酯，其特征在于：步驟2)中，所述親水性超支化的羥基聚酯是由超支化的羥基聚酯和親水性擴鏈劑進行擴鏈反應得到的，所述超支化的羥基聚酯是以B_y型多羥基化合物為核分子，以AB_x型多羥基酸為發散分子，真空熔融縮聚得到的一種粘稠狀末端帶羥基的聚酯型超支化聚合物，所述真空熔融的溫度為100-200℃，其中，A代表羧基，B代表羥基，官能度x≧2,官能度y≧2；所述的親水性擴鏈劑含有以下親水性基團：磺酸基、亞硫酸基、羧基、酰胺基、聚甲氧基或聚乙氧基。

12.根據權利要求8所述的親水性超支化的封閉型異氰酸酯，其特征在于：步驟2)中，所述親水性超支化的羥基聚酯的10-80％的羥基被親水性基團衍化。

13.根據權利要求8所述的親水性超支化的封閉型異氰酸酯，其特征在于：步驟2)中，所述親水性超支化的羥基聚酯的羥基值≧150mgKOH/g。

14.根據權利要求8所述的親水性超支化的封閉型異氰酸酯，其特征在于：步驟2)中，所述親水性超支化的羥基聚酯的數均分子量在1000-8000之間。