[发明专利]一种多羟基树脂改性的聚氨酯固化剂及其制备方法

说明书

本发明公开了一种多羟基树脂改性的聚氨酯固化剂及其制备方法，该聚氨酯固化剂由以下质量百分含量的原料制备而成：甲苯二异氰酸酯：35％～45％；酯类溶剂：10％～15％；三羟甲基丙烷：1％～10％；2‑甲基‑1,3‑丙二醇：1％～10％；多羟基树脂：30％～50％；催化剂：0.1％～0.2％；阻聚剂：0.03％～0.15％；抗氧剂：0.02％～0.1％。本发明通过多羟基树脂对甲苯二异氰酸酯‑三羟甲基丙烷的加成物进行了改性，得到的多羟基树脂改性的聚氨酯固化剂具有粘度较低、固含量高、二甲苯容忍度高、与树脂相容性好等优点，且制备工艺简单，配漆后的漆膜性能优异、打磨性好，可广泛用于聚氨酯底漆和哑光面漆。

技术领域

本发明涉及一种多羟基树脂改性的聚氨酯固化剂及其制备方法。

背景技术

目前，市场上通用的聚氨酯固化剂大多属于保光型的，并没有专门针对聚氨酯底漆或哑光面漆的固化剂，为了提升漆膜的打磨效果，需要将通用的聚氨酯固化剂和三聚体固化剂搭配使用，且三聚体固化剂的比例很大，这样会导致生产成本明显增加，一般的企业难以接受。此外，国内聚氨酯固化剂的技术水平较低，虽然一些厂家可以生产固含量达到75％的高固含聚氨酯固化剂，但固化剂中游离甲苯二异氰酸酯的含量较高，使用时易挥发而污染环境。研究发现，通过三聚法来制备聚氨酯固化剂可以在一定程度上降低固化剂中游离甲苯二异氰酸酯的含量，但固化剂的粘度普遍增大，且与树脂的相溶性差。

因此，有必要开发一种粘度较低、固含量高、二甲苯容忍度高、与树脂相容性好的聚氨酯底漆和哑光面漆用固化剂。

发明内容

本发明的目的在于提供一种多羟基树脂改性的聚氨酯固化剂及其制备方法。

本发明所采取的技术方案是：

一种多羟基树脂改性的聚氨酯固化剂，由以下质量百分含量的原料制备而成：

甲苯二异氰酸酯：35％～45％；

酯类溶剂：10％～15％；

三羟甲基丙烷：1％～10％；

2-甲基-1,3-丙二醇：1％～10％；

多羟基树脂：30％～50％；

催化剂：0.1％～0.2％；

阻聚剂：0.03％～0.15％；

抗氧剂：0.02％～0.1％。

所述甲苯二异氰酸酯为2,4-甲苯二异氰酸酯和2,6-甲苯二异氰酸酯的混合物。

所述酯类溶剂的沸点≤200℃。

所述多羟基树脂为醇酸树脂、环氧树脂、丙烯酸树脂中的至少一种。

所述催化剂为胺盐类催化剂。

所述阻聚剂为氯化氢、硫酸、磷酸、二(2-乙基己基)磷酸酯、氯化苯甲酰中的至少一种。

上述多羟基树脂改性的聚氨酯固化剂的制备方法，包括以下步骤：

1)将甲苯二异氰酸酯、酯类溶剂和多羟基树脂加入反应釜，通入保护气，搅拌混合均匀，再加入抗氧剂，搅拌混合均匀；

2)将2-甲基-1,3-丙二醇加入反应釜，45～55℃恒温反应1～2h，再加入三羟甲基丙烷，50～70℃恒温反应4～6h；

3)将反应釜内温度降至45～55℃，监测反应釜内的NCO含量，当NCO含量降至14％～16％时，加入催化剂，50～60℃恒温反应1～5h，当NCO含量≤11.4％时，加入阻聚剂，搅拌混合均匀，得到多羟基树脂改性的聚氨酯固化剂。

步骤2)中的三羟甲基丙烷分3～5批次加入反应釜。