一种水性异氰酸酯衍生物交联剂及其制备方法技术

本发明专利技术属于交联剂领域，具体涉及一种水性异氰酸酯衍生物交联剂，具有如下结构：所述n1、n2、n3范围均为2

【技术实现步骤摘要】
一种水性异氰酸酯衍生物交联剂及其制备方法


[0001]本专利技术属于交联剂领域，具体涉及一种水性异氰酸酯衍生物交联剂及其制备方法。

技术介绍

[0002]水性环氧树脂保留了传统环氧树脂的优良性能，同时本身也存在着很多无可替代的优良性能，例如无毒无害，不会对坏境造成污染，相对于有机溶剂的易燃易爆，水性环氧树脂的安全性能高，以水为溶剂，成本低廉，环境要求低，可以在潮湿的环境下施工。
[0003]异氰酸酯基团对含有活泼氢原子的化合物具有非常高的反应性，以异氰酸酯作为交联剂，具有交联速度快、效率高，能够显著增强涂层的耐水性、耐溶剂性和力学性能等优良特点。然而普通的多异氰酸酯是亲油疏水的，难与水性体系均匀混合，容易在水性体系中发生相分离。

技术实现思路

[0004]为了解决上述问题，本专利技术提供一种水性异氰酸酯衍生物交联剂，同时具有可以解离的溴化聚苯乙烯片段，使得交联剂具有良好的水溶性，可以显著的改善水性环氧树脂交联不足导致的机械强度差、耐水、耐溶剂等性能方面的缺陷。
[0005]本专利技术提供了如下的技术方案：
[0006]一种水性异氰酸酯衍生物交联剂，其特征在于，具有如下结构：
[0007][0008]所述n1、n2、n3范围均为2
‑
10,所述R为异氰酸酯，所述异氰酸酯为二异氰酸酯或三异氰酸酯。
[0009]优选的，所述二异氰酸酯包括甲苯二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、二苯基甲烷
二异氰酸酯、二环己基甲烷二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、赖氨酸二异氰酸酯。
[0010]优选的，所述三异氰酸酯为三苯甲烷三异氰酸酯。
[0011]一种水性异氰酸酯衍生物交联剂的制备方法，包括如下步骤：
[0012]S1、将甲基丙烯酸羟丙酯溶解在四氢呋喃中，加入偶氮二异庚腈，在氮气氛围下加热反应，加入甲基丙烯酸二甲氨乙酯，继续加热反应，得到共聚物；
[0013]S2、将溴化聚苯乙烯溶解在一份四氢呋喃中，共聚物溶解在另一份四氢呋喃中，将两者混合搅拌反应，得到季铵化的共聚物；
[0014]S3、将季铵化的共聚物、异氰酸酯、辛酸亚锡、四氢呋喃混合，在氮气氛围下，加热反应，得到水性异氰酸酯衍生物交联剂。
[0015]优选的，所述S1中，甲基丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸二甲氨乙酯、偶氮二异庚腈的摩尔比为(2
‑
10)：(2
‑
10)：1。
[0016]优选的，所述S2中，溴化聚苯乙烯的溴化度为60％
‑
70％。
[0017]优选的，所述S2中，溴化聚苯乙烯的聚合度为2
‑
10。
[0018]本专利技术的有益效果是：
[0019]1、本专利技术提供一种水性异氰酸酯衍生物交联剂，具有可以解离的溴化聚苯乙烯片段，使得交联剂具有良好的水溶性，可以显著的改善水性环氧树脂交联不足导致的机械强度差、耐水、耐溶剂等性能方面的缺陷。
[0020]2、本专利技术的交联剂，具有优良的亲水性，并且
‑
NCO的含量相对较高，其交联速度快，交联后的水性环氧涂层不发粘，交联度高，增强了环氧树脂分子链间的分子作用力，使得交联的环氧树脂具备较强的力学强度，良好的耐水、耐溶剂及耐等综合性能。
具体实施方式
[0021]下面结合具体实施例对本专利技术做具体说明。
[0022]实施例1
[0023]一种水性异氰酸酯衍生物交联剂的制备方法，包括如下步骤：
[0024]S1、将甲基丙烯酸羟丙酯0.1mol溶解在四氢呋喃200ml中，加入偶氮二异庚腈0.01mol，在氮气氛围下，60℃加热24h，然后加入甲基丙烯酸二甲氨乙酯0.1mol，60℃加热24h，反应完成后在50℃下旋蒸，经正己烷纯化、沉淀，60℃真空干燥24h，得到共聚物；
[0025]S2、将溴化聚苯乙烯20g(溴化度60％，聚合度为5)溶解在一份四氢呋喃100ml中，共聚物30g溶解在另一份四氢呋喃100ml中，将两者混合搅拌反应24h，反应完成后在50℃下旋蒸，经正己烷纯化、沉淀，60℃真空干燥24h，得到季铵化的共聚物；
[0026]S3、将季铵化的共聚物45g、甲苯二异氰酸酯0.1mol、辛酸亚锡0.005mol、四氢呋喃200ml混合，在氮气氛围下，60℃加热3h，得到水性异氰酸酯衍生物交联剂。
[0027]实施例2
[0028]本实施例与实施例1的不同之处“加入偶氮二异庚腈0.02mol”，其他和实施例1完全一样。
[0029]实施例3
[0030]本实施例与实施例1的不同之处“加入偶氮二异庚腈0.05mol”，其他和实施例1完全一样。
[0031]实施例4
[0032]一种水性异氰酸酯衍生物交联剂的制备方法，包括如下步骤：
[0033]S1、将甲基丙烯酸羟丙酯0.1mol溶解在四氢呋喃200ml中，加入偶氮二异庚腈0.01mol，在氮气氛围下，60℃加热24h，然后加入甲基丙烯酸二甲氨乙酯0.1mol，60℃加热24h，反应完成后在50℃下旋蒸，经正己烷纯化、沉淀，60℃真空干燥24h，得到共聚物；
[0034]S2、将溴化聚苯乙烯20g(溴化度60％，聚合度为5)溶解在一份四氢呋喃100ml中，共聚物30g溶解在另一份四氢呋喃100ml中，将两者混合搅拌反应24h，反应完成后在50℃下旋蒸，经正己烷纯化、沉淀，60℃真空干燥24h，得到季铵化的共聚物；
[0035]S3、将季铵化的共聚物45g、异佛尔酮二异氰酸酯0.1mol、辛酸亚锡0.005mol、四氢呋喃200ml混合，在氮气氛围下，60℃加热3h，得到水性异氰酸酯衍生物交联剂。
[0036]实施例5
[0037]本实施例与实施例4的不同之处“加入偶氮二异庚腈0.02mol”，其他和实施例4完全一样。
[0038]实施例6
[0039]本实施例与实施例4的不同之处“加入偶氮二异庚腈0.05mol”，其他和实施例4完全一样。
[0040]实施例7
[0041]一种水性异氰酸酯衍生物交联剂的制备方法，包括如下步骤：
[0042]S1、将甲基丙烯酸羟丙酯0.1mol溶解在四氢呋喃200ml中，加入偶氮二异庚腈0.01mol，在氮气氛围下，60℃加热24h，然后加入甲基丙烯酸二甲氨乙酯0.1mol，60℃加热24h，反应完成后在50℃下旋蒸，经正己烷纯化、沉淀，60℃真空干燥24h，得到共聚物；
[0043]S2、将溴化聚苯乙烯20g(溴化度60％，聚合度为5)溶解在一份四氢呋喃100ml中，共聚物30g溶解在另一份四氢呋喃100ml中，将两者混合搅拌反应24h，反应完成后在50℃下旋蒸，经正己烷纯化、沉淀，60℃真空干燥24h，得到季铵化的共聚物；
[0044]S3、将季铵化的共聚物45g、二苯基甲烷二异氰酸酯0.1mol、辛酸亚锡0.005mol、四氢呋喃200ml混合，在氮气氛围本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种水性异氰酸酯衍生物交联剂，其特征在于，具有如下结构：所述n1、n2、n3范围均为2
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10,所述R为异氰酸酯，所述异氰酸酯为二异氰酸酯或三异氰酸酯。2.根据权利要求1所述的一种水性异氰酸酯衍生物交联剂，其特征在于，所述二异氰酸酯包括甲苯二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、二环己基甲烷二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、赖氨酸二异氰酸酯。3.根据权利要求1所述的一种水性异氰酸酯衍生物交联剂，其特征在于，所述三异氰酸酯为三苯甲烷三异氰酸酯。4.一种水性异氰酸酯衍生物交联剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：S1、将甲基丙烯酸羟丙酯溶解在四氢呋喃中，加入偶氮二异庚腈，在氮气氛围下加热反应，加入甲基丙烯酸二甲氨乙酯，继续加热反应，得到共聚物；S2、将溴化聚苯乙烯溶解在一份四氢呋喃中，...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵卫平，时爱云，
申请(专利权)人：合肥安邦化工有限公司，
类型：发明
国别省市：