一種低游離tdi聚氨酯聚酯固化劑及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種低游離TDI聚氨酯聚酯樹脂固化劑及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 聚氨酯固化劑多以雙組份的形式與其他樹脂搭配使用，通常聚氨酯以固化劑預(yù)聚 體的形式存在；使用時，將固化劑與羥基樹脂兩組分混，在常溫或高溫交聯(lián)固化成膜。
[0003] 游離TDI對人體的危害主要是致敏和刺激作用，對眼有刺激性，呼吸道吸入后有 咳嗽、哮喘癥狀等。游離TDI是聚氨酯涂料的一項重要的環(huán)境指標(biāo)，隨著社會環(huán)保意識的不 斷增強(qiáng)，游離TDI含量被要求的越來越嚴(yán)格。目前去游離單體方法大體分為三種，分子蒸餾 法、溶劑萃取法以及化學(xué)催化法，其中前兩種為物理方法，其優(yōu)點(diǎn)是處理后的固化劑粘度低 便于施工、存儲期相對較長以及游離單體去除徹底，但缺點(diǎn)是設(shè)備費(fèi)用昂貴、操作復(fù)雜、生 產(chǎn)周期長且溶劑消耗量大，國內(nèi)工業(yè)鮮有應(yīng)用。 針對以上問題，急需我們解決。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種配漆后所含游離TDI含量小于 0. 15%、減少了對環(huán)境的污染危害并具有更好成膜性的一種低游離TDI聚氨酯聚酯樹脂固 化劑及其制備方法。
[0005] 為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明所設(shè)計的一種低游離TDI聚氨酯聚酯樹脂固化劑，它 由含有重量比12. 5?16. 5%的聚酯樹脂、3. 5?5. 5%的多元醇、20?25%的TDI、0. 3? 〇. 7%的抗氧劑、0. 2?0. 6%的脫水劑、0. 05?0. 15%的阻聚劑、0. 15?0. 45%的三聚催 化劑和58?65 %的溶劑構(gòu)成，且配比的總和為100% ;其中，聚酯樹脂由6?10%的豆油 酸、15?19 %的蓖麻油、19?23 %的松香、15?18 %的苯酐、15?18 %的甘油，0. 25? 0. 65%的抗氧劑和16?20%的二甲苯組成，且配比的總和為100%。
[0006] 其中，多元醇為三羥甲基丙烷、新戊二醇、1.4-丁二醇中的一種或幾種。
[0007] 其中，TDI為甲苯二異氰酸酯或2,4-TDI和2,6-TDI兩種異構(gòu)體的混合物或 TDI-80/20。
[0008] 其中，脫水劑為多功能團(tuán)酯類化合物F180、乙醇、丙酮或叔丁醇。
[0009] 其中，抗氧劑為酸性抗氧劑硼酸、亞磷酸、次磷酸、亞磷酸酯類亞磷酸三苯酯、亞磷 酸三酯或三壬苯基亞磷酸酯。
[0010] 其中，阻聚劑為磷酸、苯甲酰氯、對苯二酚、對苯醌、酚噻嗪、對叔丁基鄰苯二酚中 的一種或幾種。
[0011] 其中，三聚催化劑為2, 4, 6-三(二甲胺基甲基)苯酚、三丁基膦、五甲基二亞乙基三 胺或酞酰亞胺鉀。
[0012] 其中，溶劑為醋酸丁酯、醋酸乙酯、二甲苯、芳烴中的一種或幾種。
[0013] 一種低游離TDI聚氨酯聚酯樹脂固化劑的制備方法是：在一個裝有攪拌器、冷凝 器、加熱器的反應(yīng)器中，加入12. 5?16. 5g的聚酯樹脂、3. 5?5. 5g的多元醇、20?25g的 TDI、0. 3?0. 7g的抗氧劑、0. 2?0. 6g的脫水劑、58?62g的溶劑共入鍋，減壓脫水0. 5h 后，升溫至58?62°C，保溫1小時后，降溫到55°C，加0. 03?0. 06g的阻聚、0. 15?0. 25g 的三聚催化劑，再升溫到58?62°C保溫，保溫3?5小時后，取樣測粘度、NCO、TDI，繼續(xù)保 溫至TDI含量在2. 0?3. 0%，降溫加入0. 04?0. 08g的三聚催化劑，在58?62°C保溫至測 得的游離TDI含量在0. 8%以下，加0. 01?0. 03g的阻聚劑保溫后，冷卻、出料，所得聚氨酯 聚酯固化劑粘度為16?19s，NCO為3. 8?4. 7%，TDI為< 0. 8%，不揮發(fā)份38. 5?40. 5%。 [0014] 根據(jù)以上所述，本發(fā)明所設(shè)計的一種低游離TDI聚氨酯聚酯樹脂固化劑及其制 備方法，采用聚酯樹脂改性的低游離TDI三聚體固化劑，配漆后所含游離TDI含量小于 0. 15%，減少了對環(huán)境的污染危害，并且具有更好的成膜性能及使用廣泛性。產(chǎn)品性能遠(yuǎn)遠(yuǎn) 超過行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，經(jīng)濟(jì)效益良好。
【具體實(shí)施方式】
[0015] 實(shí)施例1 : 本實(shí)施例描述的一種低游離TDI聚氨酯聚酯樹脂固化劑，它由含有重量比14. 53g聚酯 樹脂、0· 98g三羥甲基丙烷、3. 66g新戊二醇、0· 05g磷酸、0· 26gK54、0. 3g乙醇、24g甲苯二異 氰酸醋、〇. 5g亞磷酸和60g醋酸丁醋構(gòu)成。
[0016] -種低游離TDI聚氨酯聚酯樹脂固化劑的制備方法是：將0. 98g三羥甲基丙烷、 3. 66g新戊二醇、14. 53g聚醋樹脂、0. 5g亞磷酸、0. 3g乙醇、24. Og甲苯二異氰酸醋和60g醋 酸丁酯混合加入入鍋，減壓脫水〇. 5h后，升溫至58°C，保溫1小時后，降溫到55°C，然后加 〇. 〇3g磷酸、0. 2gK54,再升溫到60°C保溫，保溫4小時后，取樣測粘度、NCO和TDI，繼續(xù)保 溫至TDI含量在2. 0%，降溫后加入余下的0. 06gK5,在60°C保溫至測得的游離TDI含量在 〇. 8%以下，再加〇. 〇2g磷酸保溫后，冷卻、出料；所得聚氨酯聚酯固化劑粘度為20s，NCO為 4. 01%，TDI 為 0· 31%，不揮發(fā)份 39. 6%。
[0017] 在分散釜中，將上述制得的低游離TDI聚氨酯聚酯樹脂固化劑與20g醇酸樹脂、 30g鈦白粉、0. 5g分散劑、0. 05g炭黑、0. 06g酞菁藍(lán)、5. Og膨潤土衆(zhòng)和IOg溶劑中速分散至 細(xì)度< 20um，再加入38g醇酸樹脂、0. 3gTK218砂磨出料制成色漆，進(jìn)行檢測。
[0018] 以下為實(shí)施例1制成的色漆的性能測試及穩(wěn)定性試驗(yàn)表：
【主權(quán)項】
1. 一種低游離TDI聚氨酯聚酯樹脂固化劑，其特征在于：它由含有重量比12. 5? 16. 5%的聚酯樹脂、3. 5?5. 5%的多元醇、20?25%的TDI、0. 3?0· 7%的抗氧劑、0· 2? 0. 6%的脫水劑、0. 05?0. 15%的阻聚劑、0. 15?0. 45%的三聚催化劑和58?65 %的溶 劑構(gòu)成，且配比的總和為100% ;其中，聚酯樹脂由6?10%的豆油酸、15?19%的蓖麻油、 19?23 %的松香、15?18 %的苯酐、15?18 %的甘油，0· 25?0· 65 %的抗氧劑和16? 20%的二甲苯組成，且配比的總和為100%。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種低游離TDI聚氨酯聚酯樹脂固化劑，其特征在于：多元 醇為三羥甲基丙烷、新戊二醇、1. 4-丁二醇中的一種或幾種。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種低游離TDI聚氨酯聚酯樹脂固化劑，其特征在于：TDI 為甲苯二異氰酸酯或2, 4-TDI和2, 6-TDI兩種異構(gòu)體的混合物或TDI-80/20。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種低游離TDI聚氨酯聚酯樹脂固化劑，其特征在于：脫水 劑為多功能團(tuán)酯類化合物F180、乙醇、丙酮或叔丁醇。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種低游離TDI聚氨酯聚酯樹脂固化劑，其特征在于：抗氧 劑為酸性抗氧劑硼酸、亞磷酸、次磷酸、亞磷酸酯類亞磷酸三苯酯、亞磷酸三（2, 4-二叔丁 基）酯或三壬苯基亞磷酸酯。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種低游離TDI聚氨酯聚酯樹脂固化劑，其特征在于：阻聚 劑為磷酸、苯甲酰氯、對苯二酚、對苯醌、酚噻嗪、對叔丁基鄰苯二酚中的一種或幾種。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種低游離TDI聚氨酯聚酯樹脂固化劑，其特征在于：三聚 催化劑為2, 4, 6-三(二甲胺基甲基）苯酚、三丁基膦、五甲基二亞乙基三胺或酞酰亞胺鉀。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種低游離TDI聚氨酯聚酯樹脂固化劑，其特征在于：溶劑 為醋酸丁酯、醋酸乙酯、二甲苯、芳烴中的一種或幾種。
9. 一種低游離TDI聚氨酯聚酯樹脂固化劑的制備方法，其特征在于：在一個裝有攪拌 器、冷凝器、加熱器的反應(yīng)器中，加入12. 5?16. 5g的聚酯樹脂、3. 5?5. 5g的多元醇、20? 25g的TDI、0. 3?0· 7g的抗氧劑、0· 2?0· 6g的脫水劑、58?62g的溶劑共入鍋，減壓脫水 0. 5h后，升溫至58?62°C，保溫1小時后，降溫到55°C，加0. 03?0. 06g的阻聚、0. 15? 0. 25g的三聚催化劑，再升溫到58?62°C保溫，保溫3?5小時后，取樣測粘度、NCO、TDI， 繼續(xù)保溫至TDI含量在2. 0?3. 0%，降溫加入0. 04?0. 08g的三聚催化劑，在58?62°C保 溫至測得的游離TDI含量在0. 8%以下，加0. 01?0. 03g的阻聚劑保溫后，冷卻、出料，所得 聚氨酯聚酯固化劑粘度為16?19s，NCO為3. 8?4. 7%，TDI為< 0. 8%，不揮發(fā)份38. 5? 40. 5%〇
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種低游離TDI聚氨酯聚酯樹脂固化劑及其制備方法；發(fā)明的目的是提供一種配漆后所含游離TDI含量小于0.15%、減少了對環(huán)境的污染危害并具有更好成膜性的一種低游離TDI聚氨酯聚酯樹脂固化劑及其制備方法；它由含有重量比12.5～16.5％的聚酯樹脂、3.5～5.5％的多元醇、20～25％的TDI、0.3～0.7％的抗氧劑、0.2～0.6％的脫水劑、0.05～0.15％的阻聚劑、0.15～0.45％的三聚催化劑和58～65 ％的溶劑構(gòu)成，且配比的總和為100%；其中，聚酯樹脂由6～10％的豆油酸、15～19％的蓖麻油、19～23％的松香、15～18％的苯酐、15～18％的甘油，0.25～0.65％的抗氧劑和16～20％的二甲苯組成，且配比的總和為100%等。
【IPC分類】C08G18-68, C09D175-14, C08G18-79, C08G18-76
【公開號】CN104558516
【申請?zhí)枴緾N201510056173
【發(fā)明人】姚飛, 楊立峰, 莊國強(qiáng), 姚莉
【申請人】浙江天女集團(tuán)制漆有限公司
【公開日】2015年4月29日
【申請日】2015年2月4日