一种含纳米二氧化硅结构的水性封闭型聚异氰酸酯交联剂及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种含纳米二氧化硅结构的水性封闭型聚异氰酸酯交联剂及其制备方法。该交联剂通过纳米二氧化硅表面的硅羟基与异氰酸酯基团反应，形成支化程度较高的异氰酸酯基团封端的高分子骨架，随后在骨架上引入离子型及非离子型的亲水基团，最后以封闭剂对残余的活性异氰酸酯基团进行封闭，并以有机碱来中和骨架结构上的离子基团，得到一种含纳米二氧化硅结构的水性封闭型聚异氰酸酯交联剂，Si‑O‑Si基团的低表面张力和高柔顺性，赋予固化涂层较好的抗水性和耐划伤性能，因此这种交联剂在水性涂料固化领域有着广泛的应用前景。

Aqueous closed polyisocyanate crosslinking agent containing nano silica structure and preparation method thereof

The invention discloses a waterborne closed polyisocyanate crosslinking agent containing nano silica structure and a preparation method thereof. The crosslinking agent by silanol surface reaction with isocyanate groups of nano silica, macromolecular isocyanate groups sealed to form branched higher end, followed by the introduction of hydrophilic groups of nonionic and ionic on the framework, and finally to the activity of sealant on the residual isocyanate groups were closed, and the organic alkali ion group and the skeleton structure, a structure containing nano silica water enclosed polyisocyanate crosslinking agent, low surface tension Si O Si group and high flexibility, giving better curing coating water resistance and scratch resistance, so this kind of crosslinking agent in Curing Waterborne Coatings with application widely.

【技术实现步骤摘要】
一种含纳米二氧化硅结构的水性封闭型聚异氰酸酯交联剂及其制备方法
本专利技术属于高分子材料
，具体涉及一种含纳米二氧化硅结构的水性封闭型聚异氰酸酯交联剂及其制备方法。
技术介绍
水性涂料体系在添加水性聚异氰酸酯交联剂后，其固化涂层的耐磨性、耐撕裂性及抗挠曲性将显著提高，但是由于交联剂分子自身结构的缺陷，涂层的耐水性仍有较大的改善空间。在分子链中引入硅氧键可以有效解决这一问题，硅氧键的低温柔性以及低表面张力使得涂层在固化的过程中硅原子向涂层表面迁移，涂层表面的水接触角变大，从而提高了涂层的耐水性。张志国等(济南大学学报,2007,21(3):200)总结了有机硅改性聚氨酯的共聚改进方法，主要有以下四种：硅醇改性法、烷氧基硅烷交联改性法、羟烷基聚硅氧烷改性法和胺烷基聚硅氧烷改性法。有机硅对聚氨酯的改性的关键在于提高两者之间的相容性，避免相分离现象出现。纳米二氧化硅是一种无毒、无味的白色不定型非金属材料，在众多无机填料中，纳米二氧化硅因其价格低廉、制备工艺简单、性能稳定，并且其具有独特的量子尺寸效应、表面界面效应是目前应用最广的无机填料。芳明等(精细化工原料及中间体,2011,(1):本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种含纳米二氧化硅结构的水性封闭型聚异氰酸酯交联剂，其特征在于，具有如下结构式

【技术特征摘要】
1.一种含纳米二氧化硅结构的水性封闭型聚异氰酸酯交联剂，其特征在于，具有如下结构式式中，R1为R2为R3为R4为B为M为2.基于权利要求1所述的一种含纳米二氧化硅结构的水性封闭型聚异氰酸酯交联剂的制备方法，其特征在于，全程在氮气保护下，搅拌进行，且各组分按质量份数计称取加入反应体系，具体包括以下步骤：步骤1，将0.1～0.5份的二丁基二月桂酸锡，25.0～40.0份的N,N-二甲基乙酰胺和20.0～35.0份的二异氰酸酯加入到四口烧瓶中搅拌均匀，4～8min内升温至50～80℃得组分一；步骤2，向组分一中加入0.2～1.0份的纳米二氧化硅，保温反应0.5～1.5h得组分二；步骤3，在10～15min内向组分二中加入2.0～5.0份的离子型亲水扩链剂，调节温度为60～70℃，保温反应15～45min得组分三；步骤4，在10～15min内向组分三中加入2.0～12.0份非离子型亲水扩链剂和5.0～10.0份N,N-二甲基乙酰胺的混合溶液，于60～70℃保温反应1.0～2.5h得组分四；步骤5，向组分四中加入8.0～20.0份封闭剂，于60～90℃保温反应2.0～4.0h后，降温至30℃时2.0～6.0份的有...

【专利技术属性】
技术研发人员：韦军，吕剑伟，孙祥，
申请(专利权)人：盐城工学院，
类型：发明
国别省市：江苏,32