[发明专利]一种环保聚氨酯固化剂及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种环保聚氨酯固化剂，其特征在于：包括含有磺酸基团的封闭多异氰酸酯预聚物；所述的含有磺酸基团的封闭多异氰酸酯预聚物是由多异氰酸酯预聚物、二异氰酸酯和扩链剂在有机溶剂中进行扩链反应，再加入封闭剂将端异氰酸酯基封闭而成；多异氰酸酯预聚物的异氰酸酯基与二异氰酸酯的异氰酸酯基其摩尔比为1：(0.7～1.2)；扩链剂为小分子磺酸盐二元醇，小分子磺酸盐二元醇的分子量为350～1000，小分子磺酸盐二元醇的羟基与二异氰酸酯的异氰酸酯基其摩尔比为1：(1.5～3)；封闭剂为含氢化合物，含氢化合物的活性氢与被封闭的端异氰酸酯基其摩尔比为(1.05～1.2)：1；

所述多异氰酸酯预聚物为二异氰酸酯与三元醇的预聚物、TDI三聚体、MDI三聚体、HDI三聚体、IPDI三聚体、HDI缩二脲、PAPI中的至少一种；

所述有机溶剂为醚类、酮类、二醇醚酯类、醋酸酯类、酰胺类溶剂中的至少一种。

2.根据权利要求1所述的一种环保聚氨酯固化剂，其特征在于：二异氰酸酯为MDI、HMDI、TDI、HDI、IPDI中的至少一种。

3.根据权利要求1所述的一种环保聚氨酯固化剂，其特征在于：小分子磺酸盐二元醇是由小分子二元醇与二羧基磺酸盐经酯化反应制得，小分子二元醇的羟基与二羧基磺酸盐的羧基其摩尔比为(2～3)：1；所述的小分子二元醇为分子量小于300的二元醇，二羧基磺酸盐为二羧基磺酸碱金属盐。

4.根据权利要求1所述的一种环保聚氨酯固化剂，其特征在于：含氢化合物为甲醇、乙醇、异丙醇、叔丁醇、丙二醇单甲醚、甲乙酮肟、丙酮肟、甲基异丁基肟、咪唑、2-甲基吡唑、3,5-二甲基吡唑、3-甲基-5-乙基吡唑、3-乙基-5-丙基吡唑、乙酰丙酮、乙酰乙酸乙酯、己内酰胺、苯酚、邻苯二酚中的至少一种。

5.一种环保聚氨酯固化剂的制备方法，其特征在于：在多异氰酸酯预聚物和二异氰酸酯的混合物中，加入小分子磺酸盐二元醇扩链剂进行扩链反应，得到含有磺酸基团的多异氰酸酯预聚物，再加入含氢化合物封闭剂将端异氰酸酯基进行封闭，得到权利要求1～4任一项所述的环保聚氨酯固化剂。

6.根据权利要求5所述的一种环保聚氨酯固化剂的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

a)制备小分子磺酸盐二元醇：在酯化釜中，将小分子二元醇和二羧基磺酸盐进行酯化反应，制得小分子磺酸盐二元醇；

b)制备含有磺酸基团的多异氰酸酯预聚物：在反应釜中，将多异氰酸酯预聚物、二异氰酸酯、小分子磺酸盐二元醇和有机溶剂混合，加热反应；

c)制备环保聚氨酯固化剂：在反应釜中，继续加入含氢化合物，加热反应，出料，得到环保聚氨酯固化剂。

7.根据权利要求6所述的一种环保聚氨酯固化剂的制备方法，其特征在于：步骤b)中，加热反应的温度为50～90℃，反应时间为3～9小时；步骤c)具体为，调节反应釜温度为50～70℃，在1～3小时内加完含氢化合物，再在70～80℃下保温2～5小时，然后降温出料，得到环保聚氨酯固化剂。

8.一种聚氨酯烤漆或聚氨酯高温胶，其特征在于：包括权利要求1～4任一项所述的一种环保聚氨酯固化剂。