一种有机硅异氰酸酯固化剂及其制备方法和应用技术

本发明专利技术提供了一种有机硅异氰酸酯固化剂及其制备方法和应用，所述有机硅异氰酸酯固化剂的制备原料包括异氰酸酯封端的聚硅氧烷和含羟基类化合物；所述含羟基类化合物的分子结构中还包括羧基

【技术实现步骤摘要】
一种有机硅异氰酸酯固化剂及其制备方法和应用


[0001]本专利技术属于固化剂材料
，具体涉及一种有机硅异氰酸酯固化剂及其制备方法和应用
。

技术介绍

[0002]目前，异氰酸酯类固化剂包括
HDI
三聚体
、MDI
三聚体
、HDI
三聚体
、TDI
三聚体等，这些异氰酸酯类固化剂广泛应用于涂料
、
胶黏剂
、
塑料等领域
。
但是这类固化剂的固化速度快，且柔韧性
、
分散性等性能较差，限制了其应用
。
另外，在使用大分子固化剂的应用场景下，大分子固化剂往往因分子量过大，会存在相容性和分散性差等问题，从而影响了其性能
。
因此，提高异氰酸酯类固化剂的性能，并且能够解决大分子量固化剂的分散性能和相容性，是人们研究的趋势
。
[0003]例如
CN 106632947A
公开一种异氰酸酯固化剂的合成方法，步骤如下：
1)
有机硅改性聚天门冬氨酸酯预聚体的合成：取氨基硅氧烷，滴加与所述氨基硅氧烷等摩尔量的马来酸酯，滴加完之后保温处理，得到聚天门冬氨酸酯预聚体
2)
异氰酸酯固化剂的合成：将所得的预聚体，滴加到相当于所述预聚体等摩尔量的异氰酸酯三聚体，滴完之后保温，得到有机硅改性异氰酸酯固化剂
。
所述工艺的反应温度上升不剧烈，速度可控，合成出来的聚异氰酸酯粘度低，可以直接应用与双组分的聚氨酯涂料行业中；将硅氧键和天门冬氨酸酯结构引入到聚氨酯中，可有效提高聚氨酯涂膜的附着力
、
提高耐高温
、
耐老化
、
耐盐雾等性能；具有极大的市场前景和经济价值；但是，所述固化剂自乳化性
、
展色性差
。
[0004]因此，开发一种分散性好
、
展色性好
、
能够解决大分子量固化剂由于分子量过大出现与其它树脂相容性差
、
分散性较差的问题的异氰酸酯类固化剂，是本领域技术人员亟待解决的问题
。

技术实现思路

[0005]针对现有技术存在的不足，本专利技术的目的在于提供一种有机硅异氰酸酯固化剂及其制备方法和应用
。
所述有机硅异氰酸酯固化剂具有良好的分散性
、
展色性和固化速度，具有较好的固化效果，且能够解决大分子量固化剂与其它树脂相容性和分散性差的问题，在需要使用大分子量固化剂的应用场景中，能够提高大分子量固化剂的固化效果，使得到的涂层具有好的柔韧性和抗涂鸦性能
。
[0006]为达此目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0007]第一方面，本专利技术提供一种有机硅异氰酸酯固化剂，所述有机硅异氰酸酯固化剂的制备原料包括异氰酸酯封端的聚硅氧烷和含羟基类化合物；所述含羟基类化合物的分子结构中还包括羧基
。
[0008]本专利技术中，所述有机硅异氰酸酯固化剂采用特定的制备原料，在固化剂的分子结构中引入有机硅和羧基等，使得所述固化剂具有自乳化性，能够溶解与多种溶剂中，与基体树脂相容性好，在树脂中分散效果好，有利于提高涂层的柔韧性性和抗涂鸦性能；且能够解
决大分子量固化剂与其它树脂相容性和分散性差的问题，在需要大分子固化剂的应用场景中，也能得到柔韧性和抗涂鸦性能好的涂层
。
[0009]优选地，所述异氰酸酯封端的聚硅氧烷的制备原料包括含羟基聚硅氧烷和多异氰酸酯
。
[0010]优选地，所述含羟基聚硅氧烷的官能度
≥4
，例如可以为
4、5、6、7、8、9
等
。
优选地，所述含羟基聚硅氧烷中羟基与多异氰酸酯中的异氰酸酯基团的摩尔比为
1:(2
～
2.1)
，其中，
(2
～
2.1)
中的具体取值例如可以为
2、2.01、2.02、2.03、2.04、2.05、2.06、2.08、2.1
等
。
[0011]优选地，所述多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或六亚甲基二异氰酸酯中的至少一种
。
[0012]优选地，所述异氰酸酯封端的聚硅氧烷中的异氰酸酯基团与含羟基类化合物中的羟基的摩尔比为
1:(0.125
～
0.5)
，其中，
(0.125
～
0.5)
中的具体取值例如可以为
0.125、0.13、0.135、0.14、0.145、0.15、0.155、0.16、0.165、0.17、0.18、0.19、0.2、0.22、0.24、0.26、0.28、0.3、0.32、0.34、0.36、0.38、0.4、0.42、0.44、0.46、0.48、0.5
等
。
[0013]优选地，所述含羟基类化合物中羟基官能度
≥2
，例如可以为
2、3、4、5、6
等
。
[0014]优选地，所述含羟基类化合物包括二羟甲基丙酸
、
二羟甲基丁酸
、
二羟甲基戊酸或二羟甲基辛酸中的至少一种
。
[0015]优选地，所述有机硅异氰酸酯固化剂的制备原料中还包括封闭剂
。
[0016]优选地，所述封闭剂包括甲乙酮肟
、
丙酮肟
、
咪唑类
、3
，5‑
二甲基吡唑
、
异丙醇
、
已内酰胺
、
亚硫酸氢钠
、
丙二酸二乙酯
、
苯酚
、
取代酚
、
乙酰乙酸乙酯
、
乙酰丙酮或乙醇中的至少一种
。
[0017]本专利技术中，所述咪唑类包括甲基咪唑
。
[0018]优选地，以异氰酸酯封端的聚硅氧烷和含羟基类化合物反应得到的产物的异氰酸酯基团的摩尔量为
1mol
计，所述封闭剂中活泼氢的摩尔量为1～
1.5mol
，例如可以为
1mol、1.1mol、1.2mol、1.3mol、1.4mol、1.5mol
等
。
[0019]优选地，有机硅异氰酸酯固化剂的数均分子量为
500
～
5000g/mol
，例如可以为
500g/mol、600g/mol、800g/mol、1000g/mol、1200g/mol、1400g/mol、1600g/mol、1800g/mol、2000g/mol、2200g/mol、2400g/mol、2本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种有机硅异氰酸酯固化剂，其特征在于，所述有机硅异氰酸酯固化剂的制备原料包括异氰酸酯封端的聚硅氧烷和含羟基类化合物；所述含羟基类化合物的分子结构中还包括羧基
。2.
根据权利要求1所述的有机硅异氰酸酯固化剂，其特征在于，所述异氰酸酯封端的聚硅氧烷的制备原料包括含羟基聚硅氧烷和多异氰酸酯；优选地，所述含羟基聚硅氧烷的官能度
≥4
；优选地，所述含羟基聚硅氧烷中羟基与多异氰酸酯中异氰酸酯基团的摩尔比为
1:(2
～
2.1)。3.
根据权利要求2所述的有机硅异氰酸酯固化剂，其特征在于，所述多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或六亚甲基二异氰酸酯中的至少一种；优选地，所述异氰酸酯封端的聚硅氧烷中的异氰酸酯基团与含羟基类化合物中的羟基的摩尔比为
1:(0.125
～
0.5)。4.
根据权利要求1～3任一项所述的有机硅异氰酸酯固化剂，其特征在于，所述含羟基类化合物中羟基官能度
≥2
；优选地，所述含羟基类化合物包括二羟甲基丙酸
、
二羟甲基丁酸
、
二羟甲基戊酸或二羟甲基辛酸中的至少一种；优选地，所述有机硅异氰酸酯固化剂的制备原料中还包括封闭剂；优选地，所述封闭剂包括甲乙酮肟
、
丙酮肟
、
咪唑类
、3
，5‑
二甲基吡唑
、
异丙醇
、
已内酰胺
、
亚硫酸氢钠
、
丙二酸二乙酯
、
苯酚
、
取代酚
、
乙酰乙酸乙酯
、
乙酰丙酮或乙醇中的至少一种；优选地，以异氰酸酯封端的聚硅氧烷和含羟基类化合物反应得到的产物的异氰酸酯基团的摩尔量为
1mol
计，所述封闭剂中活泼氢的摩尔量为1～
1.5mol。5.
根据权利要求1～4任一项所述的有机硅异氰酸酯固化剂，其特征在于，有机硅异氰...

【专利技术属性】
技术研发人员：王继印，孙东明，曾繁威，代菊红，康娟，
申请(专利权)人：广州市斯洛柯高分子聚合物有限公司，
类型：发明
国别省市：