[發明專利]一種聚氨酯改性環氧樹脂及其制備方法與應用

在審

• 申請號: 202210425913.2
• 申請日: 2022-04-21
• 公開（公告）號: CN114644746A
• 公開（公告）日: 2022-06-21
• 發明（設計）人: 周俊鋒
• 申請（專利權）人: 韶關東森合成材料有限公司
• 主分類號: C08G18/32
• 分類號: C08G18/32;C08G18/42;C08G18/48;C08G18/66;C09D175/06;C09D175/08;C09D5/08
• 代理公司: 廣州嘉權專利商標事務所有限公司 44205
• 代理人: 廖奇麗

本發明屬于高分子材料技術領域，具體公開了一種聚氨酯改性環氧樹脂及其制備方法與應用。聚氨酯改性環氧樹脂的制備原料包括：異氰酸酯單體、多元醇和縮水甘油。本發明通過縮水甘油引入環氧基團，采用縮水甘油為單體合成聚氨酯改性環氧樹脂，在制備時，先采用異氰酸酯單體，經過和多元醇反應后，制備成含—NCO的異氰酸酯預聚體；然后再用縮水甘油和剩余的—NCO反應，相對于傳統的制備方法，環氧樹脂環氧當量高，固化后賦予了漆膜優異的柔韌性、斷裂伸長率和耐沖擊性能，且耐腐蝕性能與環氧樹脂相當，柔韌性低至1mm，附著力級別為1級；斷裂伸長率達76?120％，耐沖擊性50cm。

技術領域

本發明屬于高分子材料技術領域，具體涉及一種聚氨酯改性環氧樹脂及其制備方法與應用。

背景技術

環氧樹脂由于具有優異的耐化學品性能、對多種基材附著力強和成本低廉等優點，廣泛應用于膠粘劑、涂料、等領域。但環氧樹脂也存在交聯固化后因交聯密度高導致內應力大，涂層脆、耐沖擊性差、易開裂和耐濕熱性較差等不足，限制了它在應用領域和應用場景。

聚氨酯擁有良好的理化性能，優異的柔韌性賦予涂層較好的耐寒性、拉伸強度、高光高豐滿度以及耐有機溶劑等優點。因此，可采用聚氨酯對環氧樹脂進行改性以提高環氧樹脂的韌性。

傳統的聚氨酯改性環氧樹脂一般是利用含—OH基團的環氧樹脂和含—NCO基團的異氰酸酯進行反應，但是環氧樹脂的羥基含量往往較低，可提供的交聯點較少，改性程度受到極大的制約，導致由其配制成的漆膜的柔韌性、斷裂伸長率和耐沖擊性能均不佳。

因此，希望提供一種聚氨酯改性環氧樹脂，當這種聚氨酯改性環氧樹脂配制成漆膜后，具有優異的柔韌性、斷裂伸長率和耐沖擊性能。

發明內容

本發明旨在至少解決上述現有技術中存在的技術問題之一。為此，本發明提出一種聚氨酯改性環氧樹脂，所述聚氨酯改性環氧樹脂具有良好的柔韌性能，將所述聚酯樹脂配制成漆膜(即將本發明的聚氨酯改性環氧樹脂與環氧固化劑混合制成的涂膜)，具有良好的柔韌性、斷裂伸長率和耐沖擊性能，且耐化學腐蝕性能與環氧樹脂相當。

本發明的第一方面提供了一種聚氨酯改性環氧樹脂。

具體的，一種聚氨酯改性環氧樹脂，制備原料包括：異氰酸酯單體、多元醇和縮水甘油。

優選的，所述多元醇包括小分子多元醇和聚醚/酯多元醇。

優選的，所述多元醇包括所述小分子多元醇包括二元醇和/或三元醇。

進一步優選的，所述小分子多元醇選自乙二醇、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、2-甲基-1,3-丙二醇、1,5-戊二醇、1,6-己二醇、1,7-庚二醇、3,5-庚二醇、1,8-辛二醇、三羥甲基丙烷(TMP)、三羥甲基乙烷、甘油、季戊四醇中的至少一種。上述各小分子多元醇可以單獨使用，亦可以將兩種或兩種以上混合使用。

優選的，所述聚醚多元醇為所述小分子多元醇作為起始劑開環的環氧乙烷、環氧丙烷、環氧乙烷\環氧丙烷的加成物，分子量為1000-2000，官能度為2或3。

優選的，所述聚酯多元醇為所述小分子多元醇與多元羧酸或其酯、酸酐、鹵化物等酯通過酯化反應得到的含有羥基的化合物，分子量為2000，官能度為2。

優選的，所述小分子多元醇與的聚醚/酯多元醇的質量比為(5-15)：(5-20)。

優選的，所述異氰酸酯單體選自甲苯二異氰酸酯(TDI)、異佛爾酮二異氰酸酯(IPDI)、二苯基甲烷二異氰酸酯(MDI)、二環己基甲烷二異氰酸酯(HMDI)、六亞甲基二異氰酸酯(HDI)、賴氨酸二異氰酸酯(LDI)中至的的至少一種。

優選的，所述制備原料還包括酯類溶劑、三聚催化劑、阻聚劑中的至少一種。

優選的，所述酯類溶劑選自醋酸丁酯、醋酸乙酯、醋酸仲丁酯、丙二醇甲醚醋酸酯中的至少一種。