自交联ＰＵ分散体制造技术

本发明专利技术涉及制备自交联ＰＵ分散体的方法，且还涉及它们的用途。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】自交联PU分散体本专利技术涉及制备自交联PU分散体的方法，且还涉及它们的用途。近年来，随着对油漆施用过程中释放溶剂管理的排放指导的日趋严格，对 水性涂料的要求也已明显提高。虽然目前在很多应用领域中已有可供使用的水 性涂覆系统，但这些系统在耐溶剂性和耐化学性方面或其它弹性和机械耐久性方面却常常不能获得常规溶剂基(solvent-bome)涂料那样的高品质水平。特别是 至今尚未揭示能由水相加工获得的任何聚氨酯基涂料，该材料大大有助于满足 汽车OEM饰面(automotive OEM fmishing)领域中的严格要求。该评价既适用于涉及特定阴离子修饰的脂族多异氰酸酯的DE-A 40 01 783，也适用于DE-A 24 56 469、 DE-A 28 14 815、 EP-A 0 012 348和EP-A 0 424 697中的系统，它们描述了基于封端多异氰酸酯和有机多羟基化合物的水性烤 瓷粘合剂。此外，DE-A 27 08 611中基于含羧基聚氨酯预聚物和封端异氰酸酯 基的系统或DE-A 32 34 590中封端的水溶性氨基甲酸酯预聚物(它们具有高官能度，因此极不适于制备弹性涂层)在很大程度上不能用于(实现)所述的目的。近年来已对所用单组分(1K)烤瓷进行了进一步的改进，例如在EP-A 0 576 952中描述了水溶性或水分散性多羟基化合物与水溶性或水分散性封端多异氰 酸酯的组合，或在DE-A 199 30 555中揭示了含氨基甲酸酯基的水分散性羟基官 能粘合剂组分、氨基树脂和其它组分的组合，其中所述粘合剂组分含有封端的 异氰酸酯基且通过多阶段过程制得。EP-A 0 427 028描述了用作烘干二道表面 涂料(surfacer)的水分散性粘合剂组合，其由氨基甲酸酯改性的聚酯树脂(含羧酸 酯基)、加入该分散体中的氨基树脂和/或封端多异氰酸酯、以及适当情况下额 外的乳化剂构成。专用于多异氰酸酯的封端剂是醇、酚、内酰胺和肟。这些单 组分系统的缺点在于要将预先制备的组分随后配制成涂料，由此必须进行额 外的混合步骤。美国专利申请WO 02/14395描述了自交联聚氨酯分散体，其包含含氨基 甲酸酯基和羟基的多元醇，其是通过统计掺混亲水剂(hydrophilicizing agent)产 生的；非水媒的多异氰酸酯，其用二甲基吡啶衍生物封端了至少50当量％。然而，现有技术中描述的涂料不能满足专业人员的所有要求，尤其是关于固体含量的要求。本专利技术的一个目的是提供改良的1K烘烤系统，其中该涂料应具体具有高的 固体含量，且涂层应具有良辞的耐溶剂性。已发现了一种方法，该方法可使得待制备的自交联聚氨酯分散体具有改良 的固体含量，并使由其制得的涂层具有显著的良好耐溶剂性。本专利技术由此提供了一种用于制备自交联聚氨酯分散体的方法，在该方法中al)与a2)反应制得NCO-官能或任选的OH-官能预聚物，然后该预聚物再与a3)和 任选的a4)反应制得OH-官能且不含NCO-(NCO-free)的聚氨酯，其中 al)为多异氰酸酯，a2)为至少一种多元醇组分，其平均OH官能度》2，数均分子量为62 2500 g/mo1，还有至少一种酸官能化合物，a3)为至少一种其它多元醇组分，其数均OH官能度〉1，a4)任选地为其它多异氰酸酯组分，其可与al)相同或不同，组分al) a4)的完全反应在添加封端多异氰酸酯之前或之后进行，或该添 加在任何组成步骤之前或之后进行，或在组分al) a4)的反应发生之后，在原 位由多异氰酸酯和封端剂制得该封端的多异氰酸酯，最后，通过加入中和剂使a5)完全或部分去质子化，a5)为所得组合物的酸基团，并将所得聚氨酯分散于水中。本专利技术还提供了通过本专利技术的方法制备的分散体以及含有该分散体的聚 氨酯聚合物。在视为整体的本专利技术的方法中，异氰酸酯基(包含封端基团)与所有异氰酸 酯反应基团的比例选为0.5 5.0:1，优选0.6 2.0:1，更优选0.8 1.5:1 。在组分al)和a4)中，可能使用所有含异氰酸酯基的所有有机化合物，但优 选NCO官能度^2的脂族、脂环族、芳族或杂环多异氰酸酯，其可单独使用或 彼此以任何所需的混合物形式使用，至于这些化合物是通过光气化方法还是通过无光气方法制得的则并不il要。此类多异氰酸酯的例子是四亚甲基二异氰酸酯、1， 3-和l， 4-环己二异 氰酸酯、1， 6-己二异氰酸酯(HDI)、 l-异氰酸酯基-3， 3， 5-三甲基-5-甲基环己 垸异氰酸酯(异佛尔酮二异氰酸酯，IPDI)、亚甲基-二(4-异氰酸根合环己 ^XmetTiyrene-bis-(4-isocyanatocyclohexane))、四甲代苯二甲撑二异氰酸酯(TMXDI)、三异氰酸根合壬垸、甲苯二异氰酸酯(TDI)， 二苯基甲垸2， 4、-和/ 或4， 4'-二异氰酸酯(MDI)、三苯基甲垸4， 4-二异氰酸酯或亚萘基l， 5-二异氰酸酯，以及此类异氰酸酯的任何所需混合物。同样十分适合的是衍生自以下结构或具有以下结构的多异氰酸酯脲二酮、碳二亚胺、异氰脲酸酯、亚氨基噁二嗪二酮、双縮脲、氨基甲酸酯、脲基甲酸酯、噁二嗪三酮或酰基脲，以及数均NCO官能度〉l的多异氰酸酯预聚物， 它们是通过最初使摩尔过量的上述多异氰酸酯中的一种与每分子含有至少2个异氰酸酯反应性氢原子(例如以OH形式存在)的有机材料反应而得到的。在al)中，优选使用具有140 1000 g/mol分子量的上述类型的化合物。在组分al)和/或a4)中尤为优选的是含有只进行脂族或脂环族连接的异氰酸酯基的所述类型多异氰酸酯或多异氰酸酯混合物，尤其是基于l， 6-己二异氰酸酯(HDI)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)和/或二环己基甲垸4， 4，-二异氰酸酯基(4， 4'-diisocyanatodicyclohexylmethane)。多元醇组分a2)优选的平均OH官能度为2 6，数均分子量为62 2500 g/mo1，优选62 1000 g/mo1，更优选62 500 g/mo1，且含有酸官能化合物，该化合物除了酸官能团以外，还含有至少一个异氰酸酯反应性基团，例如OH、 NH或SH。优选组分a2)满足上述定义，并包含l， 4-丁二醇、1， 3-丁二醇、1， 6-己二 醇、2， 2， 4-三甲基-l， 3-戊二醇、三羟甲基丙垸和/或数均分子量≤2000 g/mo1 的聚酯多元醇和聚醚多元醇。'在使用聚醚的情况下，以组分a2)的总量为基准计， 组分a2)优选含有多于50mol﹪ 的酸官能化合物，该化合物除了酸官能外，还含 有至少一个异氰酸酯反应性基团，例如OH、 NH或SH。此类酸官能化合物的例子为羟基官能性羧酸和/或磺酸，优选单-和二羟基羧酸，例如2-羟基乙酸、3-羟基丙酸、12-羟基-9-十八酸(蓖麻油酸)、羟基特戊酸、乳酸和/或二羟甲基丙酸。优选羟基特戊酸、乳酸和/或二羟甲基丙酸，尤为优选二羟甲基丙酸。尤为优选的是a2)仅含有上述的酸官能化合物；特别优选的是仅用二羟甲基丙酸作为a2)。在a3)中所用的多元醇组分包含bl)二元 六元醇，其数均分子量为62 300 g/mo1，优选62 182 g/mo1，更优选62 118 g/mo1，b2)多元醇，其OH官能度》2，且数均本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制备自交联聚氨酯分散体的方法，在该方法中使ａ１）与ａ２）反应获得ＮＣＯ官能或任选的ＯＨ官能预聚物，然后使该预聚物与ａ３）和任选的ａ４）反应获得ＯＨ官能且不含ＮＣＯ的聚氨酯，其中ａ１）为多异氰酸酯；ａ２）为至少一种多元醇组分，其平均ＯＨ官能度≥２，数均分子量为６２～２５００ｇ／ｍｏｌ，且还含有至少一种酸官能化合物，ａ３）为至少一种其它多元醇组分，其平均ＯＨ官能度＞１，ａ４）为其它多异氰酸酯组分，其可与ａ１）相同或不同，组分ａ１）～ａ４）的完全反应在添加封端多异氰酸酯之前或之后进行，或在组分ａ１）～ａ４）发生反应之后，在原位由多异氰酸酯和封端剂制得该封端多异氰酸酯，最后通过加入中和剂使ａ５）完全或部分去质子化，并将所得聚氨酯分散在水中，其中ａ５）为所得组合物的酸基团。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：J马赞克，D格利茨塔弗郎茨，S多尔，J迈克斯纳，R哈尔帕普，海姆特穆勒，O弗莱克，海诺穆勒，
申请(专利权)人：拜尔材料科学股份公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]