一种水性非离子型聚脲固化剂及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种水性非离子型聚脲固化剂，包括以下原料：异氰酸酯基化合物和二氧环烷基一元醇化合物。本发明专利技术所制备的水性非离子型聚脲固化剂，安全无毒，用于防水涂料后，乳化性良好，可与水任意比例互溶，且具有优异的稳定性。所制备得到的涂料涂膜透明无色，光泽高，表干、实干速度较快，具有较高的硬度和，耐冲击性，且于室温浸泡24小时膜层无发白。

【技术实现步骤摘要】
一种水性非离子型聚脲固化剂及其制备方法和应用
本专利技术涉及到固化剂领域，具体涉及到一种水性非离子型聚脲固化剂及其制备方法和应用。
技术介绍
聚脲是一种力学性能优良、耐候佳的涂料，由于其具有防腐、防水、耐磨等特点而逐渐被应用于涂料的各个领域范围。其中，聚脲的水性化是一个重要的研究趋势，而聚脲固化剂的水性化则是二者中重要的发展方向。聚脲固化剂的水性化通常是将非离子型或离子型亲水基团接枝到固化剂的分子结构中，使得到非离子型或离子型聚脲固化剂具有一定的亲水性，提升固化剂的乳化效果。目前，现有的关于非离子型水性聚脲固化剂的合成方法，通常是将大分子聚醚接枝到固化剂分子结构中，以提高固化剂的亲水性和乳化性，但常常会导致添加固化剂的涂料干燥速度慢、耐水性差、硬度低等问题出现。因此，亟需研发出一种新型且克服上述缺点的水性非离子型聚脲固化剂。
技术实现思路
为了解决上述技术问题，本专利技术的第一个方面提供了一种水性非离子型聚脲固化剂，包括以下原料：异氰酸酯基化合物和二氧环烷基一元醇化合物。作为一种优选的技术方案，所述异氰酸酯基化合物和二氧环烷基一元醇化合物的摩尔比为1：(0.8～1)。作为一种优选的技术方案，所述异氰酸酯基化合物选自HDI多聚体、IPDI多聚体、TDI多聚体、MDI多聚体、HMDI多聚体、LDI多聚体中的一种或多种的组合。作为一种优选的技术方案，所述二氧环烷基一元醇化合物选自丙酮缩甘油、甘油缩甲醛、5-羟甲基苯并-1，3-二氧环戊烷、2-羟甲基-1，3-二氧戊环中的一种或多种的组合。作为一种优选的技术方案，所述原料还包括磺酸酯化合物。作为一种优选的技术方案，所述异氰酸酯基化合物和磺酸酯化合物的摩尔比为1：(0.3～0.6)。作为一种优选的技术方案，所述磺酸酯化合物选自对甲苯磺酸甲酯、4-氯苯磺酸甲酯、邻甲苯磺酸甲酯、2，5-二氯苯磺酸甲酯、苯磺酸甲酯、邻甲苯磺酸乙酯、对甲苯磺酸乙酯、4-甲基苯磺酸异丙酯、甲苯-4-磺酸烯丙酯、对甲苯磺酸正丙酯中的一种或多种的组合。作为一种优选的技术方案，所述水性非离子型聚脲固化剂在25℃下的粘度为2000～3000mPa·s，NCO质量含量为10～15％。本专利技术的第二个方面提供了一种所述水性非离子型聚脲固化剂的制备方法，包括以下步骤：将含异氰酸酯基化合物与二氧环烷基一元醇化合物反应，加入剩余原料反应后，即得水性非离子型聚脲固化剂。本专利技术的第三个方面提供了一种所述水性非离子型聚脲固化剂的应用，其应用于防水涂料中。有益效果：本专利技术使用异氰酸酯基化合物和二氧环烷基一元醇化合物，制备的水性非离子型聚脲固化剂，安全无毒，用于防水涂料后，乳化性良好，可与水任意比例互溶，且具有优异的稳定性。所制备得到的涂料涂膜透明无色，光泽高，表干、实干速度较快，具有较高的硬度和，耐冲击性，且于室温浸泡24小时膜层无发白。具体实施方式下面结合具体实施方式对本专利技术提供技术方案中的技术特征作进一步清楚、完整的描述，并非对其保护范围的限制。本专利技术中的词语“优选的”、“更优选的”等是指，在某些情况下可提供某些有益效果的本专利技术实施方案。然而，在相同的情况下或其他情况下，其他实施方案也可能是优选的。此外，对一个或多个优选实施方案的表述并不暗示其他实施方案不可用，也并非旨在将其他实施方案排除在本专利技术的范围之外。为了解决上述技术问题，本专利技术的第一个方面提供了一种水性非离子型聚脲固化剂，包括以下原料：异氰酸酯基化合物和二氧环烷基一元醇化合物。在一种优选的实施方式中，所述异氰酸酯基化合物和二氧环烷基一元醇化合物的摩尔比为1：(0.8～1)。异氰酸酯基化合物异氰酸酯基化合物，指的是分子内含异氰酸酯基的化合物。在一种优选的实施方式中，所述异氰酸酯基化合物选自HDI(六亚甲基二异氰酸酯，CAS号为822-06-0)多聚体、IPDI(异佛尔酮二异氰酸酯，CAS号为4098-71-9)多聚体、TDI(甲苯二异氰酸酯，CAS号为26471-62-5)多聚体、MDI(二苯基甲烷二异氰酸酯，CAS号为101-68-8)多聚体、HMDI(二环己基甲烷二异氰酸酯，CAS号为5124-30-1)多聚体、LDI(赖氨酸二异氰酸酯，CAS号为45172-15-4)多聚体中的一种或多种的组合。在一种更优选的实施方式中，所述异氰酸酯基化合物选自HDI多聚体、IPDI多聚体、TDI多聚体中的一种或多种的组合。本专利技术所述多聚体包括但不限于单体、二聚体、三聚体中的一种或多种。优选地，所述多聚体为三聚体；所述三聚体，是三聚反应的产物，即三个相同的分子聚合成一个分子得到的低分子量聚合物。二氧环烷基一元醇化合物二氧环烷基一元醇化合物，指的是分子内含二氧环烷基的一元醇化合物。在一种优选的实施方式中，所述含二氧环烷基的化合物为含羟基和二氧环烷基的化合物。在一种优选的实施方式中，所述二氧环烷基一元醇化合物选自丙酮缩甘油(CAS号为100-79-8)、甘油缩甲醛(CAS号为86687-05-0)、5-羟甲基苯并-1，3-二氧环戊烷(CAS号为495-76-1)、2-羟甲基-1，3-二氧戊环(CAS号为5464-28-8)中的一种或多种的组合。在一种优选的实施方式中，所述二氧环烷基一元醇化合物为丙酮缩甘油和/或甘油缩甲醛。在一种优选的实施方式中，所述原料还包括磺酸酯化合物。磺酸酯化合物磺酸酯化合物，是一类分子式为通式R1SO2OR2的化合物。在一种优选的实施方式中，所述磺酸酯化合物选自对甲苯磺酸甲酯(CAS号为80-48-8)、4-氯苯磺酸甲酯(CAS号为15481-45-5)、邻甲苯磺酸甲酯(CAS号为23373-38-8)、2，5-二氯苯磺酸甲酯(CAS号为78150-04-6)、苯磺酸甲酯(CAS号为80-18-2)、邻甲苯磺酸乙酯(CAS号为59222-96-7)、对甲苯磺酸乙酯(CAS号为80-40-0)、4-甲基苯磺酸异丙酯(CAS号为2307-69-9)、甲苯-4-磺酸烯丙酯(CAS号为4873-09-0)、对甲苯磺酸正丙酯(CAS号为599-91-7)中的一种或多种的组合。在一种更优选的实施方式中，所述磺酸酯化合物为对甲苯磺酸甲酯、邻甲苯磺酸甲酯、苯磺酸甲酯、邻甲苯磺酸乙酯、对甲苯磺酸乙酯中的一种或多种的组合。在一种优选的实施方式中，所述异氰酸酯基化合物和磺酸酯化合物的摩尔比为1：(0.3～0.6)。在一种优选的实施方式中，所述水性非离子型聚脲固化剂在25℃下的粘度为2000～3000mPa·s，NCO质量含量为10～15％。所述mPa·s，即毫帕·秒，是一种动力粘度单位，是在流体中取两面积各为1m2，相距1m，相对移动速度为1m/s时所产生的阻力。本专利技术对所述粘度的测定方法并没有特别的限定，可采用本领域技术人员熟知的各种粘度的测定方法，如旋转粘度计法。所述NCO质量含量，指的是固化剂中所含NCO基团的质量本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种水性非离子型聚脲固化剂，其特征在于，包括以下原料：异氰酸酯基化合物和二氧环烷基一元醇化合物。/n

【技术特征摘要】
1.一种水性非离子型聚脲固化剂，其特征在于，包括以下原料：异氰酸酯基化合物和二氧环烷基一元醇化合物。


2.根据权利要求1所述的水性非离子型聚脲固化剂，其特征在于，所述异氰酸酯基化合物和二氧环烷基一元醇化合物的摩尔比为1：(0.8～1)。


3.根据权利要求1所述的水性非离子型聚脲固化剂，其特征在于，所述异氰酸酯基化合物选自HDI多聚体、IPDI多聚体、TDI多聚体、MDI多聚体、HMDI多聚体、LDI多聚体中的一种或多种的组合。


4.根据权利要求1所述的水性非离子型聚脲固化剂，其特征在于，所述二氧环烷基一元醇化合物选自丙酮缩甘油、甘油缩甲醛、5-羟甲基苯并-1，3-二氧环戊烷、2-羟甲基-1，3-二氧戊环中的一种或多种的组合。


5.根据权利要求1所述的水性非离子型聚脲固化剂，其特征在于，所述原料还包括磺酸酯化合物。


6.根据权利要求5所述的水性非离子型聚脲固化剂，其特征在于，所述异氰...

【专利技术属性】
技术研发人员：易松，杨轩，徐涛，龙绪俭，熊东路，李斌仁，肖增钧，鲁晓东，陈林生，
申请(专利权)人：深圳飞扬兴业科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44