[發(fā)明專利]一種環(huán)保型聚氨酯固化劑及其制備方法和應(yīng)用

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• 申請?zhí)枺?/td>: 202110174039.5
• 申請日: 2021-02-07
• 公開（公告）號: CN112979903A
• 公開（公告）日: 2021-06-18
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 周俊鋒
• 申請（專利權(quán)）人: 廣東東旭化學工業(yè)制造有限公司
• 主分類號: C08G18/32
• 分類號: C08G18/32;C08G18/30;C09D175/04
• 代理公司: 廣州嘉權(quán)專利商標事務(wù)所有限公司 44205
• 代理人: 黃琳娟

本發(fā)明涉及一種環(huán)保型聚氨酯固化劑，其由甲苯二異氰酸酯、支鏈醇、甘油和溶劑制備而成。本發(fā)明還涉及上述環(huán)保型聚氨酯固化劑的制備方法。本發(fā)明的有益效果為：本發(fā)明公開的環(huán)保型聚氨酯固化劑，1.以甘油作為原料之一，其可以通過動植物油脂得來，是一種可再生資源，且來源廣泛，所制備的固化劑成本更低；2.以甘油作為原料，分子量較TMP更低，因此在同樣的質(zhì)量下，甘油作為原料所生產(chǎn)的相同質(zhì)量的固化劑中的?NCO含量，比TMP作為原料的?NCO含量更高，因此相同的工藝條件下，甘油作為原料的固化劑的使用量更少；3.所制得的涂料，形成的涂層，具有表干和實干速度更快、硬度更高的特點。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于聚氨酯固化劑領(lǐng)域，具體涉及一種環(huán)保型聚氨酯固化劑及其制備方法和應(yīng)用。

背景技術(shù)

甲苯二異氰酸酯(TDI)-三羥甲基丙烷(TMP)型固化劑廣泛應(yīng)用于涂料、膠黏劑、地坪等領(lǐng)域。目前，TDI-TMP型固化劑的技術(shù)日趨成熟，大致可以分為薄膜法和化學法。薄膜法一般是在R值較高的情況下過量的TDI和TMP發(fā)生加成反應(yīng)，之后再經(jīng)過薄膜蒸發(fā)法蒸餾出游離的TDI；而化學往往是TDI先和TMP預(yù)聚，再在三聚催化劑的條件下聚合，從而降低游離TDI。

薄膜法生產(chǎn)TDI-TMP型固化劑的工藝和設(shè)備已經(jīng)完成國產(chǎn)化，但是這其中的主要原料就是TDI和TMP，目前還沒有報道用甘油和TDI反應(yīng)制備聚氨酯固化劑。甘油來源廣泛，其主要來源是動植物油脂，因此甘油具有良好的可再生性，價格低廉，將其應(yīng)用于合成聚氨酯固化劑將會豐富聚氨酯固化劑的原料。而且，由于甘油的分子量更小，所合成的聚氨酯固化劑的-NCO含量更高，賦予雙組份聚氨酯更優(yōu)秀的性能。然而，甘油卻難以應(yīng)用在聚氨酯固化劑領(lǐng)域，其原因在于甘油和TDI或普通的酯類溶劑相容性差，而且甘油是由兩個伯羥基和一個仲羥基組成的，會導(dǎo)致制備的聚氨酯固化劑透明度差，而且分子量分布十分不均勻。

因此，亟需找到一種聚氨酯固化劑的制備方法，可以將甘油作為原料之一應(yīng)用在此制備方法中，并且克服上述缺陷。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明公開了一種環(huán)保型聚氨酯固化劑及其制備方法和應(yīng)用，可以有效地克服上述提及的缺陷。

本發(fā)明的一個目的在于提供一種環(huán)保型聚氨酯固化劑。

一種環(huán)保型聚氨酯固化劑，其由甲苯二異氰酸酯、支鏈醇、甘油和溶劑制備而成。

進一步地，所述甲苯二異氰酸酯選自2,4-甲苯二異氰酸酯、2,6-甲苯二異氰酸酯的至少一種。

進一步地，所述支鏈醇的質(zhì)量為所述甲苯二異氰酸酯、支鏈醇甘油和溶劑質(zhì)量之和的0.5-3wt％。

進一步地，所述甘油的純度≥99.5wt％。

進一步地，所述溶劑選自乙酸乙酯、乙酸正丙酯、乙酸異丙酯、乙酸正丁酯、乙酸仲丁酯、丙二醇甲醚醋酸酯的至少一種。

本發(fā)明的另一個目的在于提供上述環(huán)保型聚氨酯固化劑的制備方法，其包括如下步驟：

S1.惰性氣體保護下，將甲苯二異氰酸酯與支鏈醇加熱反應(yīng)，得到中間體；

S2.65-75℃下，向所述中間體中滴加甘油，反應(yīng)得到前驅(qū)體體系；然后將游離的甲苯二異氰酸酯從所述前驅(qū)體體系中分離后，得到粗產(chǎn)物；

S3.向粗產(chǎn)物中加入溶劑，直至固含量為70-80wt％，得到產(chǎn)物。

進一步地，步驟S2中，所述前驅(qū)體體系的R值為3-5；

所述R值為所述前驅(qū)體體系中，異氰酸基(-NCO)與羥基(-OH)的摩爾比值。

進一步地，步驟S2中，所述分離采用薄膜蒸發(fā)器進行。

進一步地，所述薄膜蒸發(fā)器選自內(nèi)冷式薄膜蒸發(fā)器或外冷式薄膜蒸發(fā)器。