[發明專利]一種水性雙組份涂料用固化劑組合物

在審

• 申請號: 202011509182.7
• 申請日: 2020-12-18
• 公開（公告）號: CN112694598A
• 公開（公告）日: 2021-04-23
• 發明（設計）人: 沈岳;呂宏飛;伍寬平;沈君岱
• 申請（專利權）人: 江西瀚泰新材料科技有限公司
• 主分類號: C08G59/56
• 分類號: C08G59/56;C08G59/50;C07C311/53;C07C303/40;C09D163/00
• 代理公司: 南京中律知識產權代理事務所(普通合伙) 32341
• 代理人: 沈振濤

本發明提供的一種水性雙組份涂料用固化劑，其結構式如式I所示；本發明還提供了上述水性雙組份涂料用固化劑的制備方法。本發明還提供了一種水性雙組份涂料用固化劑組合物。本發明制得的固化劑引入甲基(甲磺酰基)氨基甲酸對異氰酸酯進行封閉，可穩定保存，同時使用時僅需要稍加熱即可實現解封，固化速度可根據加熱溫度控制；固化劑具有三個NCO基團，且三個NCO基團消去溫度有差別，不僅能大大減少異氰酸酯的用量，而且可控制反應速度和程度。

技術領域

本發明涉及涂料材料領域，特別涉及一種水性雙組份涂料用固化劑組合物及其制備方法與應用。

背景技術

由于水性樹脂原料粘度高以及高速分散容易導致樹脂破乳等原因，目前水性環氧涂料在制造過程中廣泛使用水磨漿的工藝。該工藝繁瑣，制造周期長，能耗大，制造過程中需要添加含有VOC的助劑，需要額外的水，導致產品的固含量低，涂料施工時需要多次涂裝才能達到理想的效果，能耗大，周期長，通過該工藝生產的水性雙組份涂料只能替代油性產品VOC大于420g/L的涂料，不能替代其他含有VOC的油性產品(VOC小于420g/L)。為進一步降低生產過程中的能耗和有害物質排放，提升水性環氧涂料品質，實現綠色生產，亟需對涂料生產工藝進行改進。

環氧樹脂的固化反應是通過加入固化劑，利用固化劑中的某些基團與環氧樹脂中的環氧基或羥基發生反應來實現的。固化劑是影響水性環氧涂料性能的關鍵因素之一。傳統的溶劑型固化劑難以與水性環氧涂料混溶，所以針對水性環氧體系必須用水性環氧固化劑才能解決此問題。普通的脂肪族胺類固化劑對人體刺激較大，同時易于與空氣中CO2反應生成鹽，或吸收潮氣泛白，因此實際使用水性環氧固化劑多為多胺與環氧樹脂加成產物。但目前改性胺固化劑仍存在多種缺陷，例如耐侯性差、易變黃，柔韌性、附著力也欠佳。

發明內容

技術問題：為了解決現有技術的缺陷，本發明提供了一種水性雙組份涂料用固化劑組合物及其制備方法與應用。

技術方案：本發明提供的一種水性雙組份涂料用固化劑，其結構式如式I所示：

本發明還提供了上述水性雙組份涂料用固化劑的制備方法，包括以下步驟：將三苯基甲烷三異氰酸酯溶于二氯甲烷中，加熱至50-60℃恒溫，邊攪拌邊滴入式II所示的化合物，在2h內滴完，滴完后恒溫反應1-2h，即得；反應式如下：

本發明還提供了水性雙組份涂料用固化劑組合物，由以下重量份的組份制得：三苯基甲烷三異氰酸酯2重量份、聚乙二醇單甲醚2-4重量份、式I所示的化合物1-4重量份；式I所示的化合物結構式如下：

本發明還提供了水性雙組份涂料用固化劑組合物的制備方法，包括以下步驟：

(1)將三苯基甲烷三異氰酸酯溶于二氯甲烷中，加熱至50-60℃恒溫，邊攪拌邊滴入式II所示的化合物，在2h內滴完，滴完后恒溫反應1-2h，即得；反應式如下：

(2)將步驟(1)的產物與三苯基甲烷三異氰酸酯、聚乙二醇單甲醚混勻，即得。

優選地，各組份的重量份為：三苯基甲烷三異氰酸酯2重量份、聚乙二醇單甲醚2-4重量份、式I所示的化合物1-4重量份。

有益效果：本發明制得的固化劑引入甲基(甲磺酰基)氨基甲酸對異氰酸酯進行封閉，可穩定保存，同時使用時僅需要稍加熱即可實現解封，固化速度可根據加熱溫度控制；固化劑具有三個NCO基團，且三個NCO基團消去溫度有差別，不僅能大大減少異氰酸酯的用量，而且可控制反應速度和程度。

為了在初始時即可快速反應，本發明還提供了固化劑組合物，組合物中也包括三苯基甲烷三異氰酸酯，從而避免交聯反應初始反應過慢，特別是溫度較低時。

附圖說明