[發(fā)明專利]基于TDI-TMP的聚氨酯固化劑的制備方法

有效

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• 申請日: 2014-07-08
• 公開（公告）號: CN104072721A
• 公開（公告）日: 2014-10-01
• 發(fā)明（設計）人: 黃秋鋒;楊發(fā)福;王正朝;廖啟武;游杰
• 申請（專利權）人: 福建師范大學
• 主分類號: C08G18/76
• 分類號: C08G18/76;C08G18/32
• 代理公司: 福州市鼓樓區(qū)博深專利代理事務所(普通合伙) 35214
• 代理人: 林志崢

技術領域

本發(fā)明涉及一種聚氨酯固化劑的制備領域，具體涉及一種基于TDI-TMP的聚氨酯固化劑的制備方法。

背景技術

聚氨酯涂料是目前應用最廣泛的溶劑型涂料品種之一。聚氨酯漆膜光亮豐滿、堅硬、耐油、耐酸、耐污染，能和多種樹脂混溶，可在廣泛范圍內調節(jié)配方以滿足不同需要。在中國，聚氨酯涂料在木器涂料中占到75％左右的市場份額，在汽車修補漆中占40％左右的市場份額，在其他領域如防腐涂料、塑料涂料等的應用也越來越大，市場份額約為10％。

目前我國聚氨酯涂料以雙組分聚氨酯涂料為主流，主要用于木器家具的涂裝。其次是單組分聚氨酯涂料，可以生產清漆和色漆。在雙組分聚氨酯涂料中，NCO/OH型涂料是用途最廣、品種最多的一類，其組分是含有適量－NCO基的預聚物或加成物，TDI-TMP預聚物是由TDI和TMP在一定條件下聚合合成，是聚氨酯涂料最常用的多異氰酸酯預聚物組分。TDI-TMP加成物原料來源廣，價格便宜，由它配制的聚氨酯涂料，涂膜具有高硬度、高光澤、耐化學藥品、耐水等特性。

但TDI-TMP加成物制備時常用有毒有機溶劑作為反應體系，如苯類(如苯，甲苯，二甲苯等)；醋酸酯類(如醋酸正丁酯，醋酸叔丁酯，醋酸異丙酯等)；醇類(乙醇，異丙醇，正丁醇等)；酮類(丙酮，甲乙酮等)和醚與烯類(乙醚，2-甲基-2-丁烯等)。使用過程中，有毒有機溶劑揮發(fā)，造成對環(huán)境污染，多數(shù)有機溶劑對人、畜、生物甚至對植物有毒有害。比如苯類溶劑長期接觸會患有神經衰弱綜合癥，人常發(fā)生皮膚干燥皸裂、皮炎等癥狀，對人體健康有較大傷害；又比如吸入乙二醇醚及醚酯類溶劑蒸汽可導致呼吸道刺激及肝腎損害，并有致癌危險。涂料、膠黏劑排放的有機揮發(fā)組分還會對大氣造成污染。對于溶劑使用的限制性法律法規(guī)，在世界各國都已經制定并日趨嚴厲。2002年開始實施的強制標準GB18581-2001《室內裝飾裝修材料溶劑型木器涂料中有害物質的限量》就對苯、甲苯及二甲苯等有害物質的限量進行了嚴格的規(guī)定。因此采用價格低廉卻又綠色環(huán)保溶劑代替有毒有害的溶劑是很必要的，也是降低涂料、膠黏劑中有機溶劑污染的中長期任務。

碳酸酯類溶劑價格便宜、普遍具有低毒性。如碳酸二甲酯(DMC)是具有芳香氣味的無色液體，不溶于水，沸點90度，大鼠經口致死量為LD50＝6400-12800，為非毒性化學品。碳酸二乙酯是無色液體，不溶于水，沸點126度，鼠經口致死量為LD50＝1570，為低毒性化學品。

發(fā)明內容

本發(fā)明所要解決的技術問題是：針對現(xiàn)有制備方法得到的TDI-TMP固化劑中的溶劑有毒有害的缺點，提供一種環(huán)保、無污染的碳酸酯溶劑型TDI-TMP固化劑，清澈透明、游離TDI含量低，滿足環(huán)保和安全施工的要求。

為了解決上述技術問題，本發(fā)明采用的技術方案為：

提供一種基于TDI-TMP的聚氨酯固化劑的制備方法，所述制備方法中各原料的重量份比如下：組分A：28-40份、組分B：190-200份、組分C：9-10份、組分D：8-12份；

所述組分A為2，4-甲苯二異氰酸酯和2，6-甲苯二異氰酸酯的混合物，所述2，4-甲苯二異氰酸酯和2，6-甲苯二異氰酸酯的質量比為8:2，所述組分B為沸點小等于200度的碳酸酯溶劑，所述組分C為三羥基甲基丙烷，所述組分D為叔胺類催化劑或含1個羥基的脂肪醇；

所述制備方法包括如下步驟：

步驟1：將組分A和組分B混合，在溫度為130度條件下脫水0.5-1.5小時，然后60-80度保溫得混合物X；

步驟2：將組分C加入步驟1所得混合物X，然后在60-80度溫度下繼續(xù)反應1.5-3小時，得到TDI-TMP預聚體；

步驟3：將組分D加入步驟2所得TDI-TMP預聚體中，攪拌，溫度控制在50-60度，反應時間控制在2-5小時，得到基于TDI-TMP的聚氨酯固化劑。

本發(fā)明的有益效果在于：本發(fā)明制備方法針對現(xiàn)有制備聚氨酯固化劑的方法中使用乙二醇醚及醚酯類溶劑或苯類溶劑等有毒有害的缺點，采用碳酸酯類溶劑，其無毒、無污染，成本低廉，且方法實施過程中采用的化學法不需要分離游離TDI，工藝操作簡單，大大降低生產成本，所得基于TDI-TMP的聚氨酯固化劑顏色淺，游離TDI含量低(符合GB18581-2001標準)及固含量高。

具體實施方式

為詳細說明本發(fā)明的技術內容、構造特征、所實現(xiàn)目的及效果，以下結合實施方式詳予說明。