无溶剂型异氰酸酯预聚体及其制备方法、异氰酸酯组合物技术

本发明专利技术公开了一种无溶剂型异氰酸酯预聚体及其制备方法、异氰酸酯组合物。该无溶剂型异氰酸酯预聚体制备方法包括的步骤有：将二元醇聚合物脱水处理后分成三份；将三份二元醇聚合物依次加入异氰酸酯单体。该异氰酸酯组合物是以该无溶剂型异氰酸酯预聚体为基体组分。上述无溶剂型异氰酸酯预聚体制备方法通过分段加料法使得二元醇聚合物与异氰酸酯单体进行反应，使生产的无溶剂型异氰酸酯预聚体的粘度相对低，且有效避免了该无溶剂型异氰酸酯预聚体中的NCO有效官能团的损耗。上述异氰酸酯组合物由于采用上述无溶剂型异氰酸酯预聚体为基体组分，其粘度低，组合物稳定性好，避免了对溶剂的使用，有效降低了经济成本，且环保安全。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了一种无溶剂型异氰酸酯预聚体及其制备方法、异氰酸酯组合物。该无溶剂型异氰酸酯预聚体制备方法包括的步骤有：将二元醇聚合物脱水处理后分成三份；将三份二元醇聚合物依次加入异氰酸酯单体。该异氰酸酯组合物是以该无溶剂型异氰酸酯预聚体为基体组分。上述无溶剂型异氰酸酯预聚体制备方法通过分段加料法使得二元醇聚合物与异氰酸酯单体进行反应，使生产的无溶剂型异氰酸酯预聚体的粘度相对低，且有效避免了该无溶剂型异氰酸酯预聚体中的NCO有效官能团的损耗。上述异氰酸酯组合物由于采用上述无溶剂型异氰酸酯预聚体为基体组分，其粘度低，组合物稳定性好，避免了对溶剂的使用，有效降低了经济成本，且环保安全。【专利说明】无溶剂型异氰酸酯预聚体及其制备方法、异氰酸酯组合物
本专利技术属于涂料
，特别涉及一种无溶剂型异氰酸酯预聚体及其制备方法和异氰酸酯组合物。
技术介绍
异氰酸酯是一种极为重要的化工原材料。它以优异的性能被广泛的用于涂料、泡沫塑料、弹性体、胶粘剂、农药、印刷油墨等领域。其中利用异氰酸酯生产的聚氨酯涂料是涂料中应用最为广泛的一种，主要用于汽车漆、塑料漆、木器漆、工业漆、防腐漆、建筑涂料，地坪防水涂料、织物皮革涂料等几乎所有领域；在这些应用中弹性涂料是其中重要的一支，在弹性涂料中性能较好，应用较广的是以异氰酸酯及其预聚体为主要组成的弹性聚氨酯涂料。目前在弹性聚氨酯涂料中主要使用的原材料为多元醇和异氰酸酯，多元醇主要是聚酯多元醇和聚醚多元醇。由异氰酸酯特殊的结构和性能，目前在涂料中利用的异氰酸酯多以异氰酸酯的预聚体和自聚体的形式使用，而极少单独使用异氰酸酯单体。而其中使用的异氰酸酯除少数无溶剂的二聚体、三聚体、多聚体和缩二脲外多为溶剂型预聚体。这些溶剂型预聚体一般作为双组份聚氨酯的固化剂组分使用，一款固化剂对应一仲涂料或几种涂料，使用范围较窄，由于在生产过程中预聚体产品的粘度较大，所以在作为产品使用时会加入大量的溶剂进行稀释，这对环境有较大的危害，不符合环保要求和涂料发展方向，同时树脂和异氰酸酯的反应速度较为迅速，对施工时间也有较高的要求。这些是对常规预聚体的使用都具有极大限制。现有制备异氰酸酯预聚体时都会采用一次性混合反应方法，即将树脂和异氰酸酯各自预先一次性混合好 ，然后将树脂和异氰酸酯在进行反应制备预聚体，并且会按照实际理论当量进行反应，这样 生产的预聚体步骤简单，但粘度较大，以胶化，需大量溶剂进行兑稀。其次由于使用异氰酸酯单体会造成漆膜的脆性，所以在预聚体中较少使用异氰酸酯单体，大都使用预聚体，而生产预聚体时会消耗大量异氰酸酯的有效官能团NC0，这样会使异氰酸酯部分的成本大大提高。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的上述不足，提供一种无溶剂型异氰酸酯预聚体及其制备方法，以解决现有异氰酸酯预聚体粘度大、使用范围窄、成本高技术问题。本专利技术的另一目的在于提供一种含有该无溶剂型异氰酸酯预聚体的组合物。为了实现上述专利技术目的，本专利技术的技术方案如下: 一种无溶剂型异氰酸酯预聚体制备方法，包括如下步骤: 将二元醇聚合物脱水处理后分成三份； 将异氰酸酯单体与第一份二元醇聚合物在常温下进行第一次反应；将所述第一次反应的反应物升温至40~70°C，加入第二份二元醇聚合物进行第二次反应; 将所述第二次反应的反应物升温至70~120°C，加入第三份二元醇聚合物进行第三次反应，直至反应物中NCO的含量达到理论值结束反应。以及，一种无溶剂型异氰酸酯预聚体，其由上述的无溶剂型异氰酸酯预聚体制备方法制备获得。以及，一种异氰酸酯组合物，包括上述的无溶剂型异氰酸酯预聚体制备方法制备获得无溶剂型异氰酸酯预聚体、所述异氰酸酯单体和三聚体化合物；其中，三组分的质量百分含量如下: 无溶剂型异氰酸酯预聚体 60~90% 异氰酸酯单体5~35% 三聚体化合物I~10%。上述无溶剂型异氰酸酯预聚体制备方法通过分段加料法使得二元醇聚合物与异氰酸酯单体进行反应，预聚体结构中的软缎由线性多元醇提供，硬段由异氰酸酯提供，是产品的成膜物性能可调节。使生产的无溶剂型异氰酸酯预聚体的粘度相对低，能在常温下使用的要求，克服了现有异氰酸酯预聚体需要大量的有机溶剂，因此，其环保、安全。另外，通过该方法有效避免了该无溶剂型异氰酸酯预聚体中的NCO有效官能团的损耗，因此，将其配制成涂料时，有效降低了该无溶剂型异氰酸酯预聚体的经济成本。上述异氰酸酯组合物 由于采用上述无溶剂型异氰酸酯预聚体为基体组分，其具有粘度低，生产方法简单、组合物稳定性好、使用方法灵活、产品弹性可调等优点，避免了对溶剂的使用，有效降低了成本，且环保安全。【具体实施方式】为了使本专利技术要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。本专利技术实施例提供一种无溶剂型弹性的异氰酸酯预聚体制备方法。该方法包括如下步骤: 501:将二元醇聚合物脱水处理后分成三份； 502:将异氰酸酯单体与第一份二元醇聚合物在常温下进行第一次反应； 503:将所述第一次反应的反应物升温至40~70°C，加入第二份二元醇聚合物进行第二次反应； 504:将所述第二次反应的反应物升温至70~120°C，加入第三份二元醇聚合物进行第三次反应，直至反应物中NCO的含量达到理论值结束反应。具体地，上述步骤SOl中的二元醇聚合物的脱水处理优选按照如下方法进行: 将二元醇聚合物于气压为300~4000pa的环境中和80~140°C下脱水2~4小时。在具体实实施例中，将二元醇聚合物置于带有温度计、加热和减压蒸馏装置的烧瓶中，打开抽真空装置，使装置的压强控制在300-4000pa ;当装置内压强稳定后，打开加热装置缓慢升高温度，使烧瓶中温度控制在80-140°C脱水2-4小时，完成后降压，冷却。将经脱水处理后的二元醇聚合物分成三份，如定义为第一份二元醇聚合物、第二份二元醇聚合物、第三份二元醇聚合物，也即是说该二元醇聚合物是分三个阶段加入并与异氰酸酯单体反应的。依次加入的三份二元醇聚合物的摩尔比可以是为1:2:1。作为本专利技术的优选实施例，该步骤SOl中的二元醇聚合物选用二元醇聚合物为聚氧化丙烯二醇(PPG)、聚四氢呋喃二醇(PTHF)、四氢呋喃-氧化丙烯共聚二醇、聚乙二醇二醇(PEG)、聚酯二醇、聚碳酸酯二醇(P⑶L)、聚丁烯二醇(PBG)、聚己内酯二醇(PCL)中的至少一种。以上多元醇均为二元醇，在生产预聚体过程不宜使产品粘度过高，同时以上多元醇为无溶剂型多元醇且常用价格低廉。在进一步优选实施例中，上述二元醇聚合物的数均分子量为500~4000。具体的如，分子量为500~4000聚氧化丙烯二醇(PPG)、聚四氢呋喃二醇(PTHF)、四氢呋喃-氧化丙烯共聚二醇、聚乙二醇二醇(PEG)、聚酯二醇、聚碳酸酯二醇(P⑶L)、聚丁烯二醇(PBG)、聚己内酯二醇(PCL)。分子量在500~4000的二元醇产品种类较多，原材料价格较低，分子量分布均匀，且柔韧性适中。在上述步骤S02中，异氰酸酯单体与第一份二元醇聚合物之间的反应时间优选为0.5~1.5小时，反应的常温可以是室温。当然在两者反应的过程中，应该保持本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：关有俊，熊永强，
申请(专利权)人：深圳市嘉达高科产业发展有限公司，
类型：发明
国别省市：