[發明專利]一種多異氰酸酯組合物和制備方法及應用

在審

• 申請號: 202111079845.0
• 申請日: 2021-09-15
• 公開（公告）號: CN113698572A
• 公開（公告）日: 2021-11-26
• 發明（設計）人: 王暖程;王玉啟;劉偉杰;蒙萌;石濱;孫立冬;胡浩;俞濤;黎源
• 申請（專利權）人: 萬華化學（寧波）有限公司;萬華化學集團股份有限公司
• 主分類號: C08G18/79
• 分類號: C08G18/79;C09D175/04
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本發明提供了一種多異氰酸酯組合物和制備方法及應用，屬于聚異氰酸酯組合物制備技術領域。其中，所述的多異氰酸酯組合物中異氰脲酸酯基與亞氨基噁二嗪二酮基的摩爾比為150/1?30/1，且異氰脲酸酯基與縮二脲基的摩爾比為100/1?20/1。通過該指標的控制，可以得到相容性好的多異氰酸酯組合物，多異氰酸酯組合物使用含羥基的極性溶劑開稀至25％，溶液濁度＜15.0NTU。

技術領域

本發明屬于異氰酸酯技術領域，涉及一種多異氰酸酯組合物和制備方法及應用，尤其涉及一種在高羥樹脂配方體系中相容性好的多異氰酸酯組合物及其制備和應用。

背景技術

由于多異氰酸酯具有耐候、耐磨、耐腐蝕等優良的性能，廣泛應用于涂料、膠黏劑、彈性體行業，特別是油漆行業，包括應用范圍最廣的含異氰酸酯基團的多異氰酸酯固化劑。

其中含異氰脲酸酯基的脂肪族多異氰酸酯組合物具有優良的耐黃變性能，除此之外，還具有游離單體含量低，飽和蒸氣濃度遠低于職業安全限值和官能度高，下游交聯密度大等優勢。

鑒于下游應用配方體系的多樣性，固化劑時常需要搭配高羥樹脂使用，來提升漆膜的交聯密度、機械性能和耐化性能，但由于異氰脲酸酯環自身的剛性結構導致其在高羥樹脂配方體系中相容性不佳，導致組合物開稀發渾、泛藍光等，影響形成漆膜的光澤度。

目前改善多異氰酸酯組合物相容性的途徑主要為醇改性，即將醇引入至體系中。

US5124427報道了一種以多異氰酸酯與一元醇混聚生成脲酯改性的含異氰脲酸酯的多異氰酸酯組合物。

US460441報道了一種多異氰酸酯與二元醇或多元醇混聚生成脲酯改性的含異氰脲酸酯的多異氰酸酯組合物。

US6420508通過使多異氰酸酯先自聚后進行醇改性兩步法的方式合成相容性好的多異氰酸酯組合物。

盡管通過醇改性的途徑可以解決部分相容性的問題，但該路線下得到的組合物往往存在異氰酸酯基濃度偏低導致固化劑用量偏高，且組合物成膜后耐化性能不佳等弊端。

因此，亟待開發一種能夠有效解決多異氰酸酯組合物尤其是在高羥樹脂配方體系中的相容性問題的方法。

發明內容

針對現有技術中存在的上述問題，本發明的目的之一在于提供一種多異氰酸酯組合物，具體在于提供一種能夠提升在高羥樹脂配方中相容性的多異氰酸酯組合物，所述多異氰酸酯組合物中的異氰酸酯基濃度高，固化劑用量少，且組合物成膜后具有優異的耐化性能和耐熱性能。

在異氰酸酯聚合過程中，由于選擇性不同，得到的多異氰酸酯組合物會同時存在異氰脲酸酯基、亞氨基噁二嗪二酮基、縮二脲基等，本發明研究發現，多異氰酸酯組合物中微觀結構組成會影響其自身的相容性，通過控制體系中亞氨基噁二嗪二酮基和縮二脲基的比例，可以得到在高羥樹脂體系中相容性好的多異氰酸酯組合物。

為實現上述目的，本發明采用的技術方案如下：

本發明目的之一在于提供一種多異氰酸酯組合物，所述多異氰酸酯組合物中含有異氰脲酸酯基、亞氨基噁二嗪二酮基和縮二脲基；

所述異氰脲酸酯基與亞氨基噁二嗪二酮基的摩爾比為150/1-30/1例如140:1、130:1、120:1、110:1、100：1、90:1、80:1、70:1、60:1、50:1、40:1、，且所述異氰脲酸酯基與縮二脲基的摩爾比為100/1-20/1例如90:1、80:1、70:1、60:1、50:1、40:1、30:1。

本發明多異氰酸酯組合物中，所述異氰脲酸酯基，其具有如下式1所示的結構：

所述亞氨基噁二嗪二酮基，其具有如式2所示的結構：