高固含低游离TDI聚氨酯固化剂及制备方法技术

技术编号:12268370 阅读:108 留言:0更新日期:2015-10-31 15:28
本发明专利技术公开了一种高固含低游离TDI聚氨酯固化剂及制备方法:TDI聚氨酯固化剂包括甲苯二异氰酸酯50-59.8%;多元醇类18-26%;酯类溶剂22-28%;异氰酸酯三聚催化剂0.05-0.1%;异氰酸酯三聚阻聚剂0.1-0.2%;抗氧剂0.050.1%,本TDI聚氨酯固化剂中,游离甲苯二异氰酸酯含量可降低到0.6%以下,无需进行任何后处理;应用一般的预聚物生产设备即可生产,无需增加新设备,具有设备成本低、操作简单的特点,而且处理过程中不必使用大量的能源。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种甲苯二异氰酸酯聚氨酯固化剂,特别是一种高固含低游离TDI聚 氨酯固化剂及制备方法。
技术介绍
通常,甲苯二异氰酸酯聚氨酯固化剂是以甲苯二异氰酸酯(TDI)和多元醇类 制备的,目前,聚氨酯固化剂生产过程中,由于甲苯二异氰酸酯反应不稳定,产品中游离 TDI含量高,对人体及环境的影响较大。发达国家采用蒸发提纯法来分离聚氨酯预聚物 中的游离TDI取得了很好的效果,可以降低到0. 3%以下如专利文献CN200410027560. 2 和CN200380106780. 8;但是,该方法的设备投资大,难以推广应用;化学法是通过催化使 得残留的TDI进行聚合,从而减少固化剂中游离IDI的含量。也有相关的专利如专利 CN102827346A,但该专利的不足在于固化剂含量过低。目前国内生产的固化剂普遍游离 TDI含量较高,游离TDI含量在1 %以上。
技术实现思路
为了克服现有技术的不足,本专利技术目的之一在于提供一种高固含低游离TDI聚氨 酯固化剂。 本专利技术的目的之二在于提供一种高固含低游离TDI聚氨酯固化剂的制备方法,具 有设备成本低、操作简单的特点,而且处理过程中不必使用大量的能源。 本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是: 高固含低游离TDI聚氨酯固化剂,包括,其特征在于:是以如下重量百分比的原料 制备的:包括 甲苯异氰酸酯50-59. 8% ; 多元醇类1826% 酯类溶剂2228 %; 异氰酸酯三聚催化剂〇? 05-0. 1 % ; 异氰酸酯三聚阻聚剂0? 1-0. 2% ; 抗氧剂 0? 05-0. 1%。 上述各个组分的百分比之和为100%。 组分的更优选配比是: 甲苯异氰酸酯55-57%; 多元醇类 20-23 %; 酯类溶剂 24-26 %; 异氰酸酯三聚催化剂0? 06-0. 1 % ; 异氰酸酯三聚阻聚剂0? 120. 14% 抗氧剂 0? 06-0. 1 % ; 上述各个组分的百分比之和为100%。 包括以下步骤: 步骤a:按照权利要求1所述的配方配比分别称取原料; 步骤b :将甲苯异氰酸酯、多元醇类、酯类溶剂、抗氧剂放入反应釜内;对反应釜 进行加热,加热温度控制在55-65°C,在加热的过程中对反应釜内的物质进行搅拌,使反应 釜内的物质充分反应l_4h; 步骤c:然后再将加热温度升至75_85°C,在加热过程中对反应釜内的物质进行搅 拌,使反应釜内的物质充分反应2-6h,得到均匀的溶液; 步骤d:停止对步骤c的溶液进行加热,冷却降温至5565°C加入适量的异氰酸酯三 聚体催化剂使残余的TDI进行聚合反应;半小时后开始测NC0%; 步骤e :在经过步骤d测NC0%至11. 6-12. 4,加入异氰酸酯三聚阻聚剂。拌均匀 后,60 C下保温Ih后出料。 本专利技术的有益效果是:本专利技术通过提高异氰酸酯与羟基当量比,利用异氰酸酯的 强溶解性能,以原材料作为溶剂,合成出来的PU固化剂分子量更小,分子分布更均匀,从而 最终分离出粘度更小,活性官能团(NCO)更多,综合性能更好,游离异氰酸酯有毒单体更少 (小于0. 3% )的聚氨酯固化剂,分离出来的异氰酸酯单体再进入下一次投料合成,使固化 剂生产得以连续进行;而且无需进行任何后处理;应用一般的预聚物生产设备即可生产, 无需增加新设备,具有设备成本低、操作简单的特点,而且处理过程中不必使用大量的能 源。【具体实施方式】 下面详细描述本专利技术的实施例。 实施例1 : -种高固含低游离TDI聚氨酯固化剂,由按重量份计的如下成分制备而成: 依次在一个装有搅拌装置、温度计和通氮气保护的500mL四口烧瓶中加入175g甲 苯二异氰酸酯、30g醋酸正丁酯、40g醋酸乙酯、0. 2gP-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸 季戊四醇酯,同时开动搅拌及加热,升温至55°C加入35g三羟甲基丙烷,在65°C下进行预聚 反应lh,预聚反应后升温至75-85°C完全反应4h,完全反应后降温至60°C加入0. 6gTDI三 聚体N,N-四甲丙二胺,反应半小时后开始检测NCO值(二正丁胺-盐酸法); 当NCO值达到12±0. 1 %后,加入Ig磷酸,升温至70°C,保温1小时后降温至55°C 以下,过滤出料,获得产品。 采用GB/T18446-2009《色漆和清漆用漆基异氰酸酯树脂中二异氰酸酯单体的测 定》标准测定游离TDI含量。 主要性能指标见下表: 实施例2 依次在一个装有搅拌装置、温度计和通氮气保护的500mL四口烧瓶中加入175g甲 苯二异氰酸酯、30g醋酸正丁酯、40g醋酸乙酯、0. 2gP- (3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸 季戊四醇酯,1,2-甲基丙二醇10g,同时开动搅拌及加热,升温至55°C加入25g三羟甲基丙 烧,在65°C下进行预聚反应lh,预聚反应后升温至75-85°C完全反应4h,完全反应后降温至 60°C加入0. 6gTDI三聚体三乙胺,反应半小时后开始检测NCO值(二正丁胺-盐酸法); 当NCO值达到12±0. 1%后,加入Ig磷酸,升温至70°C,保温1小时后降温至55°C 以下,过滤出料,获得产品。 采用GB/T18446-2009《色漆和清漆用漆基异氰酸酯树脂中二异氰酸酯单体的测 定》标准测定游离TDI含量。 主要性能指标见下表: 实施例3 依次在一个装有搅拌装置、温度计和通氮气保护的500mL四口烧瓶中加入175g甲 苯二异氰酸酯、30g醋酸正丁酯、40g醋酸乙酯、0. 2g P -(3, 5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙 酸季戊四醇酯,1,2_甲基丙二醇10g,TP-3G树脂(佛山国化化学):30g,同时开动搅拌及 加热,升温至55°C加入25g三羟甲基丙烷,在65°C下进行预聚反应lh,预聚反应后升温至 7585°C完全反应4h,完全反应后降温至60°C加入0. 6gTDI三聚体三乙胺,反应半小时后开 始检测NCO值(二正丁胺-盐酸法); 当NCO值达到12±0. 1%后,加入Ig磷酸,升温至70°C,保温1小时后降温至55°C 以下,过滤出料,获得产品。 采用GB/T 18446-2009《色漆和清漆用漆基异氰酸酯树脂中二异氰酸酯单体的测 定》标准测定游离TDI含量。 主要性能指标见下表: 使用本专利技术后,可以降低涂料使用产生的污染以及对人体的危害,特别适用于生 产聚氨酯固化剂,另外本专利技术还有制备工艺简单,使用方便的特点。 以上对本专利技术实施例所提供的高固含低游离TDI聚氨酯固化剂及制备方法,进行 了详细介绍,本文中应用了具体个例对本专利技术的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例 的说明只是用于帮助理解本专利技术的方法及其核心思想;同时,对于本领域的一般技术人员, 依据本专利技术的思想,在【具体实施方式】及应用范围上均会有改变之处,综上所述,本说明书内 容不应理解为对本专利技术的限制。【主权项】1. 高固含低游离TDI聚氨酯固化剂,包括,其特征在于:是以如下重量百分比的原料制 备的:包括 甲苯异氰酸酯50-59.8% ; 多元醇类1826% ; 酯类溶剂22-28% ; 异氰酸酯三聚催化剂0.05-0. 1% ; 异氰酸酯三聚阻聚剂〇. 1-0. 2% ; 抗氧剂 〇. 05-0. 1 %。 上述各个组分本文档来自技高网...

【技术保护点】
高固含低游离TDI聚氨酯固化剂,包括,其特征在于:是以如下重量百分比的原料制备的:包括甲苯异氰酸酯 50‑59.8%;多元醇类 1826%;酯类溶剂 22‑28%;异氰酸酯三聚催化剂 0.05‑0.1%;异氰酸酯三聚阻聚剂 0.1‑0.2%;抗氧剂 0.05‑0.1%。上述各个组分的百分比之和为100%。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:颜六廷陈爱文赵强
申请(专利权)人:珠海联固化学工业有限公司
类型:发明
国别省市:广东;44

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