[發明專利]聚氨酯固化劑、水性聚氨酯、涂料及其制備方法和應用

在審

• 申請號: 202010041593.1
• 申請日: 2020-01-15
• 公開（公告）號: CN111154069A
• 公開（公告）日: 2020-05-15
• 發明（設計）人: 丁鵠嵐;李鴻越;李炯
• 申請（專利權）人: 廣州康狄夫環保科技有限公司
• 主分類號: C08G18/79
• 分類號: C08G18/79;C08G18/38;C08G18/30;C08G18/76;C08G18/66;C08G18/48;C08G18/44;C08G18/42;C08G18/34;C09D175/06;C09D175/08;C09D175/04;C09D5/08
• 代理公司: 廣州華進聯合專利商標代理有限公司 44224
• 代理人: 王南杰

本發明涉及一種聚氨酯固化劑、水性聚氨酯、涂料及其制備方法和應用。該聚氨酯固化劑主要由以下質量份的組分制備而成：異氰酸酯三聚體95份～110份、親水單體1份～10份、以及第一中和劑0～2份。該聚氨酯固化劑通過異氰酸酯三聚體、親水單體以及第一中和劑的配比，將固化劑中的親水基團控制在合適的范圍，避免因大量親水基團的引入而降低水性聚氨酯產品的耐水性能，很好地兼顧了親水基團的數量、耐水性能以及交聯性能三者之間的平衡。通過該聚氨酯固化劑與水性聚氨酯配合制得的涂料具有硬度高、耐水性和耐腐蝕性良好等優點，并且在使用過程中，涂料能夠在常溫下就完成固化成型，不需要進行高溫烘烤處理。

技術領域

本發明涉及高分子材料技術領域，尤其是涉及一種聚氨酯固化劑、水性聚氨酯、涂料及其制備方法和應用。

背景技術

隨著材料技術的不斷發展，各種新材料層出不窮。新材料的出現給人們的生活帶來了很大的便利，但是也帶來了日益嚴重的環境污染問題。比如溶劑型涂料的使用產生了大量的揮發性有機化合物，給環境帶來了嚴重的不利影響。以水性材料代替油性材料正在成為發展的趨勢。與溶劑型涂料相比，水性聚氨酯涂料具有對環境友好、強度高、韌性好等優點。然而傳統的水性聚氨酯涂料在使用過程中往往需要進行高溫烘烤才能固化成型。當使用過程中不適合烘烤工藝時，水性聚氨酯涂料的使用將會受到很大的限制。

發明內容

基于此，一方面有必要提供一種聚氨酯固化劑，通過所述聚氨酯固化劑與水性聚氨酯配合使用，能夠使制得的水性聚氨酯產品在常溫下固化成型，不需要進行高溫烘烤。

另一方面，還有必要提供一種涂料。所述涂料的原料組成中包括所述聚氨酯固化劑和水性聚氨酯，所述涂料具有良好的性能，在使用過程中，所述涂料在常溫下就能夠固化成型，不需要借助額外的高溫烘烤處理；并且，采用二氧化碳為原料，綠色低碳，環境友好。

本發明的具體技術方案如下：

本發明的一個目的在于提供一種聚氨酯固化劑，所述聚氨酯固化劑主要由以下質量份的組分制備而成：

異氰酸酯三聚體95份～110份、親水單體1份～10份、以及第一中和劑0～2份；所述親水單體為聚乙二醇單甲醚、環己胺基丙磺酸以及環己胺基乙磺酸中的至少一種。

在其中一個實施例中，所述第一中和劑為三乙胺、氫氧化鈉以及氫氧化鉀中的至少一種。

本發明的另一個目的在于提供一種聚氨酯固化劑的制備方法，所述聚氨酯固化劑的制備方法包括如下步驟：

將異氰酸酯三聚體與親水單體混合，并在30℃～80℃的溫度下攪拌均勻，降溫至20℃～30℃，加入第一中和劑，攪拌均勻。

本發明還有一個目的在于提供一種涂料以及所述涂料的制備方法。

一種涂料，主要由以下質量份的組分制備而成：

水性聚氨酯95份～110份、如權利要求1～2任一項所述的聚氨酯固化劑10份～30份、以及助劑0.5份～1.6份。

在其中一個實施例中，所述水性聚氨酯主要由以下質量份的組分制備而成：多元醇90份～110份、異氰酸酯20份～50份、親水擴鏈劑5份～10份、封端劑15份～30份、第二中和劑3.7份～7.5份、水170份～350份；

所述多元醇包括多元醇A和多元醇B；所述多元醇A為二氧化碳共聚物多元醇，所述多元醇B為聚碳酸酯二醇、聚己二酸丁二醇酯二醇以及聚四氫呋喃二醇中的至少一種。

在其中一個實施例中，所述多元醇A與所述多元醇B質量比為1:(1.5～4)。

在其中一個實施例中，所述二氧化碳共聚物多元醇的數均分子量為2000g/mol～4000g/mol，所述二氧化碳共聚物多元醇的羥基官能度為2～6。