[發明專利]一種改性HDI三聚體、單組份聚氨酯膠及其制備方法、路面鋪裝材料

有效

• 申請號: 202110543440.1
• 申請日: 2021-05-19
• 公開（公告）號: CN113278130B
• 公開（公告）日: 2022-08-05
• 發明（設計）人: 李明杰;孫立冬;尚永華;孫淑常;俞濤;史培猛;胡浩;周琦
• 申請（專利權）人: 萬華化學集團股份有限公司;萬華化學（寧波）有限公司
• 主分類號: C08G18/78
• 分類號: C08G18/78;C08G18/79;C09J123/16;C09J175/08
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本發明公開一種改性HDI三聚體、單組份聚氨酯膠及其制備方法、路面鋪裝材料。所述改性HDI三聚體的結構式為使用所述改性HDI三聚體制備的單組份聚氨酯膠用于路面鋪裝材料，具有戶外快速固化、力學性能和耐候性優異，解決了目前路面用脂肪族單組份膠粘劑濕固化干燥速度慢，膠層性能較差的問題。

技術領域

本發明涉及改性異氰酸酯領域以及聚氨酯膠領域，還涉及路面鋪裝材料。

背景技術

聚氨酯型運動跑道具有硬度適中、彈性好、防滑性好、耐磨等優點而深受大眾歡迎，其中單組份濕固化聚氨酯道路面層膠水施工方便，性能優異，鋪設后直接露天干燥。目前聚氨酯跑道用膠粘劑大部分使用芳香族異氰酸酯(如MDI等)合成，而芳香族異氰酸酯合成材料耐黃變性能較差，特別是在色彩鮮艷外觀性能要求高的跑道中，芳香族聚氨酯材料經長時間使用后會變色、發黃，非常影響美觀效果。為解決現有芳香族聚氨酯跑道材料的問題，一種方案為在跑道面層鋪設一層單組份濕固化的脂肪族聚氨酯材料，可有效提升芳香族聚氨酯的變色問題，但脂肪族異氰酸酯與芳香族異氰酸酯(如MDI)相比在反應活性、力學性能等方面存在劣勢。專利CN106700888A涉及一種跑道噴涂面層材料，由MDI合成耐候性較差；專利CN103819647A涉及一種濕固化單組份聚氨酯材料，可由六亞甲基二異氰酸酯(HDI)、異佛爾酮二異氰酸酯(IPDI)、苯二亞甲基二異氰酸酯(XDI)及二環己基甲烷二異氰酸酯(HMDI)搭配端氨基聚醚、潛固化劑合成，潛固化劑遇水釋放胺類物質從而不利于健康；專利CN107892870A使用HDI縮二脲、HDI單體混合物合成了一種塑膠跑道面層用聚氨酯面罩層，產品為雙組份產品，施工步驟繁且剩余揮發單體較多，產品安全性較低。

為了解決目前單組份脂肪族膠粘劑表面干燥慢(不沾塵時間)、固化時間長、力學強度等方面有待提升等缺陷，非常必要開發出一種室外露天干燥時間短、耐候性好且兼具優異性能優異的單組份聚氨酯膠水。

發明內容

本發明的目的在于提供一種改性HDI三聚體，將其用于制備單組份聚氨酯膠，用于路面鋪裝材料。該聚氨酯膠相比于傳統脂肪族二異氰酸酯與聚醚多元醇體系，施工后露天固化速度快，膠水干燥后耐候性、力學性能非常優異，解決了目前路面用脂肪族單組份濕固化膠粘劑干燥速度偏慢的問題。

為解決以上技術問題，本發明提供以下技術方案：

一種改性HDI三聚體(改性六亞甲基二異氰酸酯三聚體)，其結構式為：

一種制備本發明所述改性HDI三聚體的方法，包括以下步驟：

(1)將油酸基羥乙基咪唑啉過氧化氫、甲酸混合后，在45-50℃條件下反應1.5-2h得到改性羥乙基咪唑啉

(2)在氮氣保護下，在70-80℃條件下，將HDI三聚體和改性羥乙基咪唑啉反應1-2小時，測定NCO達到理論值后得到改性HDI三聚體。

作為一個優選的方案，本發明所述步驟(1)中，反應結束后，冷卻至室溫，然后經過水洗、蒸餾脫水，得到改性羥乙基咪唑啉。

本發明所述步驟(1)中，油酸基羥乙基咪唑啉、過氧化氫、甲酸的質量比為50：12-10：0.5-0.8。

本發明所述步驟(2)中，HDI三聚體與改性羥乙基咪唑啉的摩爾比為1：1-1.3，優選1：1.1-1.2。

制備改性HDI三聚體的方程式示意如下：

本發明所述的改性HDI三聚體用于制備路面鋪裝材料用耐黃變單組份聚氨酯膠。

一種路面鋪裝材料用耐黃變單組份聚氨酯膠，包含以下組分：以總質量份100份計，