[發明專利]聚氨酯涂料用液態聚酯多元醇及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 201810877555.2
• 申請日: 2018-08-03
• 公開（公告）號: CN109180915B
• 公開（公告）日: 2020-10-23
• 發明（設計）人: 劉廣臣;楊蘋蘋;張賓;張興華
• 申請（專利權）人: 山東一諾威聚氨酯股份有限公司
• 主分類號: C08G63/16
• 分類號: C08G63/16;C08G63/85;C08G18/42;C09D175/06
• 代理公司: 青島發思特專利商標代理有限公司 37212
• 代理人: 耿霞

本發明屬于聚氨酯材料技術領域，具體的涉及一種聚氨酯涂料用液態聚酯多元醇及其制備方法和應用。原料包括混合二元酸、混合小分子二元醇、催化劑和抗氧劑；混合二元酸和混合小分子二元醇投料摩爾比為1：1.05?1.2；混合二元酸為己二酸副產物混合二元酸。本發明從聚酯多元醇合成原料小分子二元酸和二元醇考慮出發，小分子二元酸選用混合二元酸，小分子二元醇選用兩種以上的二元醇，且其中一種需含有支鏈結構，這從結構組成上確保了制得的聚酯多元醇結構無規度、非對稱性較高；進而得到的聚酯不易結晶或不結晶，常溫或低溫條件下均為液態，保持良好的流動性，有利于雙組分聚氨酯涂料中主劑組分的配制及滿足穩定性、流動性等基本要求。

技術領域

本發明屬于聚氨酯材料技術領域，具體的涉及一種聚氨酯涂料用液態聚酯多元醇及其制備方法和應用。

背景技術

聚氨酯涂料又俗稱聚氨酯油漆，是一種常用的聚氨酯材料，通常可分為雙組分和單組分聚氨酯涂料。其中，雙組分聚氨酯涂料是指由溶劑化的帶活性羥基的聚氨酯樹脂組分(也稱主劑組分)和低分子量的異氰酸酯預聚物組分(也稱固化劑組分)，經混合、涂膠后，利用主劑組分上的活性羥基與固化劑組分上的活性異氰酸酯基經固化反應后即制得相應的涂層，形成下游的應用材料。通常雙組分聚氨酯涂料具有體系粘度低、流動性好、開放時間易于調控等優點，是目前很有發展前途的一類涂料品種。當前的主要應用方向較廣，涵蓋木器涂料、汽車修補涂料、防腐涂料、地坪漆、電子涂料、日用品涂層等。

根據主劑組分中含活性羥基的具體原料不同，主劑組分又可分為聚醚型聚氨酯樹脂和聚酯型聚氨酯樹脂，即以聚醚多元醇和聚酯多元醇為主要原料配制的聚氨酯樹脂組分。以聚酯型主劑組分為原料的雙組分聚氨酯涂料通常具有成膜溫度低、附著力強、耐磨性好、硬度大以及耐溶劑性、耐候性好等優點，而應用領域更為廣泛。從適用性的角度出發，聚氨酯涂料用的聚酯多元醇要求常溫或低溫狀態下為不結晶、流動性較好的液態。但多數聚酯多元醇以己二酸為原料，結構比較規整、對稱，易結晶成固態。開發聚氨酯涂料用的液態聚酯多元醇，特別是低溫環境下也不結晶的液態聚酯多元醇，對于豐富雙組分聚氨酯涂料的種類、拓寬應用領域等方面都有較大的意義。

此外，混合二元酸為己二酸生產過程的副產物，目前生產己二酸的主流工藝為在銅釩催化劑作用下，將主原料環己醇或KA油(環己醇及環己酮混合物)經硝酸氧化后制得，過程中發生副反應同時生成丁二酸和戊二酸。主產物己二酸經分離提純后，余下的母液組分再經分離、蒸餾濃縮得到熔融態的混合二元酸，再經結片機的冷卻結片工藝，即制得提純得固態的混合二元酸。由于混合二元酸結構組成比較雜，提純成本較高，目前對混合二元酸尚未有效的利用。尋求和開發混合二元酸的直接有效利用是當前己二酸生產行業的一個重要研究方向。

發明內容

本發明的目的是克服現有技術的不足，提供一種聚氨酯涂料用液態聚酯多元醇。該聚酯多元醇與現有聚酯多元醇相比，具有非結晶能力，即在低溫環境下也為液態，保持良好的流動性，對于聚氨酯涂料的主劑組分配料具有極好的適用性；本發明同時提供了其制備方法。

本發明所述的聚氨酯涂料用液態聚酯多元醇，其特征在于：原料包括混合二元酸、混合小分子二元醇、催化劑和抗氧劑；混合二元酸和混合小分子二元醇投料摩爾比為1：1.05-1.2；混合二元酸為己二酸副產物混合二元酸。

其中：

己二酸副產物混合二元酸由丁二酸、戊二酸、己二酸和其余組分組成，其重量比為20-25％：54-59％：20-25％：1-5％；混合小分子二元醇為2-3種小分子二元醇，其中至少一種為帶有支鏈的小分子二元醇；帶有支鏈的小分子二元醇占混合小分子二元醇總摩爾數的10-100％。

己二酸副產物混合二元酸中優選三種二元酸總含量重量分數≥95％，其余組分包括灰分、水分和硝酸等雜質總含量≤5％。

帶有支鏈的小分子二元醇具有如下結構式：