[發(fā)明專利]一種非異氰酸酯聚氨酯改性醇酸樹脂及其制備方法

有效

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• 申請日: 2018-12-25
• 公開（公告）號: CN109851766B
• 公開（公告）日: 2020-12-29
• 發(fā)明（設計）人: 徐南強;田巧;蔡敏釗;張琪;黃必鋒;董宏偉
• 申請（專利權）人: 廣東珠江化工涂料有限公司
• 主分類號: C08G63/91
• 分類號: C08G63/91;C08G71/04;C09D167/08
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 林瑞云;彭東梅

本發(fā)明涉及一種非異氰酸酯聚氨酯改性醇酸樹脂，其主要成分由植物油酸、多元酸、二元胺、甘油碳酸酯組成；本發(fā)明還提供一種非異氰酸酯聚氨酯改性醇酸樹脂的制備方法。本發(fā)明合成的非異氰酸酯聚氨酯改性醇酸樹脂綜合了聚氨酯、醇酸樹脂的特點，同時避免了使用異氰酸酯。該樹脂所制備的涂料具有漆膜豐滿，干燥速度快，高光澤，硬度發(fā)展快，附著力佳，耐腐蝕性、耐黃變性好等優(yōu)點。可廣泛用于金屬涂料、輕防腐涂料、建筑涂料，其應用潛力非常巨大。

技術領域

本發(fā)明涉及一種非異氰酸酯聚氨酯改性醇酸樹脂及其制備方法，尤其涉及一種聚氨酯改性醇酸樹脂，屬于合成樹脂技術領域。

背景技術

聚氨酯樹脂中含有大量的氨酯鍵和脲鍵，而這些鍵中含有較多可形成氫鍵的質子供體和受體。氫鍵的存在提高了樹脂的機械性能如較好的耐磨性、較高的硬度、較好的附著力以及耐化學品性等均有所改善。雖然醇酸樹脂中的酯鍵間不能形成氫鍵，但用聚氨酯改性后引入氨酯鍵及脲鍵結構，可以形成一定量的氫鍵，使醇酸樹脂的干燥速率、硬度、耐候性、耐水性等性能有所提升。

目前聚氨酯改性醇酸樹脂主要使用異氰酸酯為原材料。異氰酸酯是高毒性產品，對人體健康以及環(huán)境有害，并且制備多異氰酸酯的原料光氣，是一種無色劇毒氣體。同時異氰酸酯是一種濕敏性物質，極易與水發(fā)生反應。因此在聚氨酯改性過程中一般嚴格要求物料的含水量低于1％，這給物料的運輸貯存以及生產過程造成了一定的困難與不便。

針對上述問題，20世紀90年代以來，非異氰酸酯聚氨酯(NIPU)成為國內外研究的熱點。非異氰酸酯聚氨酯通過環(huán)碳酸酯與多元胺的反應合成新型聚氨酯。非異氰酸酯聚氨酯不僅可以避免備受詬病的異氰酸酯的使用，而且由于生成的羥基氨基甲酸酯基團可以形成分子內氫鍵而具有穩(wěn)定的七元環(huán)結構，克服了氨基甲酸酯不耐水解的缺點，耐化學品、耐熱性及機械強度也有所提高。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的在于提供一種綜合性能優(yōu)異的非異氰酸酯聚氨酯改性醇酸樹脂。該樹脂可廣泛用于金屬涂料、輕防腐涂料、建筑涂料，其應用潛力非常巨大。

本發(fā)明提供了如下技術方案：

一種非異氰酸酯聚氨酯改性醇酸樹脂的制備方法，包含以下步驟：先將甘油碳酸酯與二元胺在第一溫度下反應；然后加入多元酸、植物油酸，升溫至第二溫度下反應，然后升溫至第三溫度下反應，再降溫至第四溫度時，加入溶劑兌稀得到非異氰酸酯聚氨酯改性醇酸樹脂。

進一步的，所述植物油酸為亞麻油酸、油酸、豆油酸、桐油酸、葵花籽油酸、妥爾油酸、脫水蓖麻油酸的一種或兩種以上混合物。

進一步的，所述多元酸為鄰苯二甲酸酐、間苯二甲酸、對苯二甲酸、順丁烯二酸酐、己二酸、癸二酸的一種或兩種以上混合物。

進一步的，所述二元胺為乙二胺、1,6-己二胺、丁二胺、異佛爾酮二胺的一種或兩種以上混合物。

進一步的，所述非異氰酸酯聚氨酯改性醇酸樹脂的制備方法，其特征是所述各物料投料重量比甘油碳酸酯：二元胺：植物油酸：多元酸＝20％-30％：5％-25％：40％-50％：15％-25％。

進一步的，所述甘油碳酸酯與二元胺反應的第一溫度為30-40℃，反應時間為4-5h。

進一步的，所述加入多元酸和植物油酸后，先升溫至第二溫度180-190℃反應40min，然后升溫至第三溫度200-240℃反應至酸值10mgKOH/g，再降溫至第四溫度150-180℃。

進一步的，所述溶劑為200#溶劑。

與現有技術相比，本發(fā)明具有如下有益效果：

本發(fā)明通過非異氰酸酯聚氨酯改性醇酸樹脂解決醇酸樹脂的干燥慢、硬度低、耐化學性差等缺點。通過巧妙的合成反應設計解決了聚氨酯改性醇酸過程中需使用含有劇毒的異氰酸酯，從而避免了對人體和環(huán)境造成的危害。