[发明专利]一种用于涂料固化剂的二环己基甲烷二异氰酸酯预聚物及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种可用做涂料固化剂的异氰酸酯预聚物及其制备方 法，具体涉及一种二环己基甲烷二异氰酸酯预聚物及其制备方法。

背景技术

二环己基甲烷二异氰酸酯和1，6-己二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸 酯是不黄变的脂肪族二异氰酸酯，常用于高性能聚氨酯涂料、黏合剂等， 其制成的聚氨酯树脂耐候性能优越，在户外紫外光照射下不会发生泛黄 现象，在高温蒸煮条件下不会发生芳香族异氰酸酯变成致癌芳香胺的化 学反应。脂肪族异氰酸酯在聚氨酯高端应用领域有着较好的应用。

脂肪族异氰酸酯用途主要是在涂料方面，尤其是在涂料用固化剂。 但是脂肪族异氰酸酯用于涂料用固化剂有多种产品，目前较为常见的是 六亚甲基二异氰酸酯(简称HDI)和异佛尔酮二异氰酸酯(简称IPDI) 各类衍生物产品，例如HDI衍生物产品供应形态有缩二脲、异氰脲酸酯 (三聚)、多官能度预聚物、封闭异氰酸酯、脲二酮(二聚)等，IPDI 衍生物产品供应形态与HDI衍生物产品类似，也包括有缩二脲、异氰脲 酸酯等。

HDI和IPDI衍生物产品最大的技术问题是含有一定量的残留单体， 由于HDI和IPDI在室温时饱和蒸汽压较高，25℃下HDI蒸汽压高达7Pa， 20℃下IPDI蒸汽压为0.04Pa，两者如果在涂料固化剂中残留有单体，使 用过程中非常容易挥发发散出来，由此造成工人施工过程中的身体，尤 其是呼吸系统的危害。因此，针对HDI和IPDI衍生物产品中残留单体， 生产商一般会尽力去除残留单体，但是通常所采用的清除残留单体工艺 复杂，设备昂贵。

中国专利CN1654502A介绍了一种低残余单体含量异佛尔酮二异氰酸 酯-聚丙二醇预聚物的制备方法，将IPDI与PPG在NCO/OH比例大于2下 条件反应，残余IPDI单体从反应混合物中馏出，所制得产品中的残余单 体浓度小于1％。

中国专利CN101274977A介绍了一种固化剂1，6-己二异氰酸酯预聚 物及其制备方法，将HDI与多元醇反应后制得HDI改性物，再将该HDI 改性物与TMP反应得到HDI固化剂。

专利CN1604924A介绍了一种基于异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)和聚 环氧丙烷二醇的低单体含量的含NCO预聚物的制备方法，以IPDI与耐冲 击聚醚多元醇(PPG)反应得到不含溶剂的含NCO预聚物，IPDI单体含量 小于2.0％，不需要经过蒸馏法除去单体而可以直接使用。

中国专利CN1649925A提供了一种制备具有降低的未反应单体1，6- 己二异氰酸酯(HDI)含量的聚氨酯预聚物的方法，并且通过混合该具有 降低的未反应单体HDI含量的聚氨酯预聚物与胺或羟基扩链剂而得到聚 氨酯弹性体。

中国专利CN1425702A介绍了一种制备低游离甲苯二异氰酸酯固化剂 的方法，可以制得低色度和粘度、高NCO含量、基本不含单体的TDI预 聚物固化剂。

由于甲苯二异氰酸酯25℃蒸汽压为1.33pa，因此也非常容易挥发。 国内一般产品均不进行清除工序，游离TDI含量均大约1wt％，TDI型固 化剂使用过程中所带来的毒性问题已日益成为尖锐的环保问题。其次， TDI型固化剂由于含有苯环，非常容易导致产品黄变，颜色随着使用时间 日久而逐渐变黄最终成为棕色，因此一般TDI固化剂无法用于本色清漆 的涂层固化。

中国专利CN101230124A介绍了一种固化剂4，4’-二苯基甲烷二异氰 酸酯预聚物及其制备方法，该方法反应条件相对苛刻，且由于含有苯环， 非常容易导致产品黄变，颜色随着使用时间日久而逐渐变黄。

发明内容

针对以上技术缺陷，本发明提供一种新的用于涂料固化剂的二环己 基甲烷二异氰酸酯预聚物，所述预聚物主要由如下原料制得：

(A)、20～50质量份二环己基甲烷二异氰酸酯；

(B)、5～60质量份多元醇组合物；和

(C)、30～300质量份沸点小于200℃有机溶剂；可选择地和

(D)、0.01～1质量份有机金属催化剂。