[发明专利]一种支化型水性碳化二亚胺型交联剂及其制备方法

说明书

本发明涉及一种支化型水性碳化二亚胺型交联剂及其制备方法，属于高分子材料技术领域，该交联剂具有如下结构通式，其中，R₁为多官能度化合物消去与异氰酸根反应的有效官能团后的基团；R₂为二异氰酸酯消去两个异氰酸根后的基团；R₃为亲水化合物消去一个与异氰酸根反应的有效官能团后的基团；CB₁为R₁上可与异氰酸根反应的有效官能团与异氰酸根反应后形成的化学键；CB₂为R₃上可与异氰酸根反应的有效官能团与异氰酸根反应后形成的化学键；m为大于2的整数；n＝1‑10。该交联剂水溶性/分散性好、色变指数低，可用于水性涂层的交联，也可用于聚酯类高分子材料抗水解。其制备工艺简单，对设备要求不高，成本低，适合工业化生产。

技术领域

本发明属于高分子材料技术领域，具体涉及一种支化型水性碳化二亚胺型交联剂及其制备方法。

背景技术

近年来，水性树脂因符合绿色安全的环保理念，且在粘接、成膜、功能改性等方面具有优异的性能，使其成为涂层应用领域的新宠。虽然水性树脂具备诸多优点，但是其交联程度低，与某些基材的附着力弱，力学强度不理想，耐溶剂性、耐水解性差等缺陷，在一定程度上也制约了其应用。而水性交联剂的使用可以弥补水性树脂的这些缺陷，其中，碳化二亚胺型水性交联剂因其具有安全、环保、无毒、适用期长、普适性强、活性高等优点，在水性树脂和聚酯材料领域具有广阔的应用前景。但是，现有碳化二亚胺型水性交联剂因其线型结构规整且无支化，在制备过程中体系黏度会随着聚合度增加而迅速增大，如若提高聚合度以增强交联活性，则水溶性/分散性又会降低，而如若提高水溶性/分散性，则交联活性会随聚合度降低而减弱，因而交联活性及水溶性/分散性不可同时兼顾。因此，急需一种兼具优异交联活性及水溶性/分散性的碳化二亚胺型水性交联剂。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的之一在于提供一种支化型水性碳化二亚胺型交联剂；目的之二在于提供一种支化型水性碳化二亚胺型交联剂的制备方法。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

1、一种支化型水性碳化二亚胺型交联剂，所述支化型水性碳化二亚胺型交联剂具有如下结构通式：

其中，R₁为多官能度化合物消去与异氰酸根反应的有效官能团后的基团；R₂为二异氰酸酯消去两个异氰酸根后的基团；R₃为亲水化合物消去一个与异氰酸根反应的有效官能团后的基团；CB₁为R₁上可与异氰酸根反应的有效官能团与异氰酸根反应后形成的化学键；CB₂为R₃上可与异氰酸根反应的有效官能团与异氰酸根反应后形成的化学键；m为大于2的整数；n＝1-10。

进一步，所述多官能度化合物为多异氰酸酯化合物、多羟基化合物、多氨基化合物或羟基胺类化合物中的一种。

进一步，所述多异氰酸酯化合物为三苯基甲烷三异氰酸酯、硫代磷酸三(4-苯基异氰酸酯)、L-赖氨酸三异氰酸酯、TDI三聚体、HDI三聚体、IPDI三聚体、二甲基三苯基甲烷四异氰酸酯或多亚甲基多苯基多异氰酸酯中的一种；所述多羟基化合物为聚酯类多元醇、聚醚类多元醇、甘油、四(4-羟基苯基)甲烷、三羟甲基丙烷、三乙醇胺、环己六醇、N,N,N＇,N＇-四(2-羟基丙基)乙二胺或季戊四醇中的一种；所述多氨基化合物为二乙烯三胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺、三羟甲基氨基甲烷、三聚氰胺、四(4-氨基苯基)甲烷、三氨基苯基甲烷或聚乙烯亚胺中的一种；所述羟基胺类化合物为多巴胺、壳聚糖、N-羟乙基乙二胺或葡甲胺中的一种。