專利名稱：Hdi-tdi聚氨酯三聚體的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及涂料領(lǐng)域，特別是涉及一種HD1-TDI聚氨酯三聚體的制備方法。
背景技術(shù)：
聚氨酯涂料是性能卓越、應(yīng)用最廣泛的的溶劑型涂料之一。三聚多異氰酸酯是一種硬樹脂，能夠快速釋放溶劑，具有較高的反應(yīng)活性。它適用于快干、高裝飾性家具生產(chǎn)流水線的要求，因此許多研究機(jī)構(gòu)爭(zhēng)相研究多異氰酸酯的合成和應(yīng)用。目前，三聚多異氰酸酯主要有TDI三聚體和HDI三聚體為主，TDI三聚體應(yīng)用中能夠加快涂料成膜，同時(shí)具有一定的消光作用，在三聚多異氰酸酯中用量較大，但TDI三聚體不具有耐黃變性，影響到其應(yīng)用范圍。HDI三聚體具有好的耐黃變性能，但HDI價(jià)格昂貴，一般用在戶外要求高的工業(yè)涂料中，但是HDI三聚體相對(duì)與TDI三聚體，漆膜干速慢。HD1-TDI聚氨酯三聚體同時(shí)兼有以上兩種三聚體的優(yōu)點(diǎn)，具有一定的耐黃變性，漆膜干速快，價(jià)格也適中，是一種具有廣泛市場(chǎng)前景的產(chǎn)品。在一定催化劑的作用下，三分子的甲苯二異氰酸酯(TDI)和兩個(gè)分子的六亞甲基二異氰酸酯(HDI)可以發(fā)生自身聚合而生成異氰脲酸酯六元環(huán)結(jié)構(gòu)(又稱三聚體)(結(jié)構(gòu)式如下)。HD1-TDI聚氨酯三聚體中的異氰脲酸酯環(huán)的存在賦予其有較好的熱穩(wěn)定性和化學(xué)穩(wěn)定性，三聚作用是不可逆的。由于異氰脲酸酯六元環(huán)的強(qiáng)烈吸電子效應(yīng)，造成分子中一NCO基團(tuán)中C=N鍵的電位差增加，反應(yīng)性增加，反應(yīng)速度加快，因此在與羥基組分組合時(shí)可以迅速地交聯(lián)固化成膜，使涂膜交聯(lián)度大、硬度高、附著性好；通過(guò)薄膜蒸發(fā)后處理，這種聚氨酯三聚體具有黏度低、揮發(fā)性小、毒性低、官能度高等優(yōu)點(diǎn)。這就使得HD1-TDI三聚體可以作為一種高檔聚氨酯 配套物得到廣泛地使用。
權(quán)利要求
1.一種HD1-TDI聚氨酯三聚體的制備方法，其特征在于，包括如下步驟: (1)合成:將甲苯二異氰酸酯和六亞甲基二異氰酸酯按1:2 4的質(zhì)量比加入到反應(yīng)釜中，加入催化劑，在50-80°C下，反應(yīng)3.5-5小時(shí)，然后加入酸類終止劑，攪拌半小時(shí)后，停止反應(yīng)； (2)后處理:將步驟(I)得到的產(chǎn)物采用薄膜蒸發(fā)器進(jìn)行分離，控制溫度在120 200°C，壓力為10 IOOOPa ;然后將分離后得到的產(chǎn)物加入稀釋溶劑，控制產(chǎn)物的固含量為50-60%,即得所述HD1-TDI聚氨酯三聚體。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的HD1-TDI聚氨酯三聚體的制備方法，其特征在于，所述催化劑為四甲基氫氧化銨、四乙基氫氧化銨、四丙基氫氧化銨或四丁基氫氧化銨，所述催化劑的添加量為總投料量的0.1-0.3%。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的HD1-TDI聚氨酯三聚體的制備方法，其特征在于，所述催化劑的加入方式為:分三批每隔半小時(shí)加入一次。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的HD1-TDI聚氨酯三聚體的制備方法，其特征在于，所述酸類終止劑為硫酸、磷酸或苯甲酰氯，所述酸類終止劑的添加量為總投料量的0.3-0.5%。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的HD1-TDI聚氨酯三聚體的制備方法，其特征在于，所述稀釋溶劑為乙酸乙酯和/或乙酸丁酯。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的HD1-TDI聚氨酯三聚體的制備方法，其特征在于，該制備方法制備得到的HD1 -TDI聚氨酯三聚體中游離單體的含量小于0.5%。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種HDI-TDI聚氨酯三聚體的制備方法，包括如下步驟(1)合成將甲苯二異氰酸酯和六亞甲基二異氰酸酯按1:2～4的質(zhì)量比加入到反應(yīng)釜中，加入催化劑，在50-80℃下，反應(yīng)3.5-5小時(shí)，然后加入酸類終止劑，攪拌半小時(shí)后，停止反應(yīng)；(2)后處理將步驟(1)得到的產(chǎn)物采用薄膜蒸發(fā)器進(jìn)行分離，控制溫度在120～200℃，壓力為10～1000Pa；然后將分離后得到的產(chǎn)物加入稀釋溶劑，控制產(chǎn)物的固含量為50-60%，即得所述HDI-TDI聚氨酯三聚體。本發(fā)明的方法制得的HDI-TDI聚氨酯三聚體，分子量小，分子均一，應(yīng)用中干速快、透明度和豐滿度高，與TDI三聚體相比，具有很好的耐黃變性能。
文檔編號(hào)C07D251/32GK103242254SQ20131014402
公開日2013年8月14日 申請(qǐng)日期2013年4月23日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月23日
發(fā)明者殷代武, 譚卉文, 黃洪, 張心亞 申請(qǐng)人:嘉寶莉化工集團(tuán)股份有限公司