[发明专利]一种改性的多异氰酸酯组合物及其制备方法

说明书

本发明提供一种改性的多异氰酸酯组合物及其制备方法，制备方法包括以下步骤：1)将一元醇与多异氰酸酯在加热条件下进行反应，需边搅拌边加热；2)继续加入多异氰酸酯，在催化剂、加热条件下二次反应，生成多异氰酸酯组合物；其中，催化剂选自有机锌化合物、有机锡化合物、有机碱金属盐、叔胺及其盐化合物中任意一种或两种。本发明采用带有特殊功能官能团的一元醇改性多异氰酸酯，制备有一定脲基甲酸酯含量的多异氰酸酯组合物，使用该多异氰酸酯组合物制备的聚氨酯树脂可表现出该一元醇的特殊功能性，同时增加聚氨酯树脂的回弹性，还具有高疏水性、光固化性等特点。

技术领域

本发明涉及多异氰酸酯领域，具体公开了一种改性的多异氰酸酯组合物及其制备方法。

背景技术

多异氰酸酯有多种改性方法，由此得到许多种类的异氰酸酯衍生物，如以二异氰酸酯三聚体为主的异氰酸酯均聚物、多元醇加成物、缩二脲、封闭型异氰酸酯，这些衍生物多用于双组份胶黏剂或涂料的固化剂，且除部分HDI衍生物为液态，其它多为固态，使用不方便，溶剂稀释后不适用于环保型的水性或无溶剂体系，且带来环境污染和健康危害。

在脲基甲酸酯改性多异氰酸酯技术中，具有大于2的平均官能度的封闭或非封闭多异氰酸酯组合物多采用多官能度醇化合物为原料进行改性，该法不易控制聚合度，得到的产品粘度大，产品需要用有机溶剂进行稀释才能被使用，并且产品分子结构具有不确定性。现有技术集中在利用脲基甲酸酯基团的高极性，作为固化剂使用时可以进一步增加树脂涂膜的刚性等性能。但是，由于现有技术中多异氰酸酯组合物制备的皮革不具有回弹性，改性的多异氰酸酯组合物无法应用到皮革领域，导致现有技术中改性的多异氰酸酯组合物的性能单一。因此，研究和开发制备简单、多性能的改性的多异氰酸酯组合物具有重要的现实意义。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种改性的多异氰酸酯组合物及其制备方法，该制备方法在引入脲基甲酸酯关键基团的基础上，引入单个特殊官能团，使用含有单个特殊官能团的醇化合物为原料制备脲基甲酸酯改性多异氰酸酯；获得的改性的多异氰酸酯组合物具有多种性能，能够应用于涂料、合成革贝斯、面料等多个领域。

为了实现以上目的及其他目的，本发明是通过包括以下技术方案实现的：一种改性的多异氰酸酯组合物的制备方法，包括以下步骤：1)将一元醇与多异氰酸酯在加热条件下进行反应，反应过程中需边加热边搅拌；2)继续加入多异氰酸酯，在催化剂、加热条件下二次反应，反应过程中需边加热边搅拌，生成多异氰酸酯组合物；其中，所述催化剂选自有机锌化合物、有机锡化合物、有机碱金属盐、叔胺及其盐化合物中任意一种或两种，所述多异氰酸酯组合物包括多异氰酸酯、脲基甲酸酯和异氰脲酸酯。

优选地，所述多异氰酸酯为异佛尔酮二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯和4,4'-二环己基甲烷二异氰酸酯中的任意一种或多种。

优选地，所述多异氰酸酯为异佛尔酮二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯和甲苯二异氰酸酯中的任意一种或多种。

优选地，所述一元醇含有12-36个碳原子的直链、支链或者环状的二价脂族烃基或者一价脂族烃基，但不含有芳族烃基。

优选地，所述一元醇选自全氟烷基醇、丙烯酸羟酯或甲基丙烯酸羟酯任意一种。

优选地，所述步骤2)中所述有机锌化合物选自异辛酸锌、辛酸锌和乙酰丙酮锌中任意一种；所述有机锡化合物选自二丁基月桂酸锡和辛酸亚锡中任意一种；所述有机碱金属盐为乙酸钠。

优选地，所述步骤1)中所述多异氰酸酯与所述一元醇的摩尔比为(1-1.5):1；所述反应的温度为70-90℃，所述反应的时间为1-4h。

优选地，所述步骤1)中所述多异氰酸酯与所述一元醇的摩尔比为1:1；所述反应的温度为75-85℃，所述反应的时间为2-3h。