[发明专利]水性异氰酸酯固化剂及其制备方法与聚氨酯地坪漆

说明书

本发明公开了水性异氰酸酯固化剂及其制备方法与聚氨酯地坪漆，通过聚醚和离子型单体对多异氰酸酯同时改性获得的水分散型多异氰酸酯固化剂水可分散性非常好、异氰酸根浓度高，耐水性好。本发明还利用所述水分散型多异氰酸酯固化剂制备出了聚氨酯地坪漆，所得聚氨酯地坪漆中光泽低，硬度可以达到2‑3H，耐酸耐碱优异，抗划伤性优异，施工简单，只需要手动搅拌均匀即可。

技术领域

本发明涉及聚氨酯涂料领域，具体地，本发明涉及一种水性异氰酸酯固化剂及其制备方法与聚氨酯地坪漆。

背景技术

涂料用固化剂是能够在分子间通过化学交联来固化的一类添加剂，可以有效提高涂膜的性能，硬度，干燥速率，粘接力，抗划伤性，耐化学品性等。涂料用固化剂应用非常广泛，可以应用于木器、汽车、塑料、金属、地坪等方面。水分散型多异氰酸酯可以分为两类：非离子型和离子型。非离子型主要指通过亲水的聚醚改性的水分散型多异氰酸酯，离子型指在异氰酸酯的分子上引入了亲水性的离子基团，比如磺酸、羧酸等，然后经过中和成盐而得到的水分散型多异氰酸酯。

单独使用聚醚作为亲水物质对异氰酸酯进行改性，得到的水分散型异氰酸酯需要较大的剪切力，同时需要大量聚醚改性才能得到较好的水分散性，水分散性差，而且大大降低了体系中异氰酸根的浓度，最终漆膜固化时候交联度降低，漆膜综合性能上稍差。目前市场上的离子型改性水分散型异氰酸酯主要是用磺酸单体改性然后经过胺类中和成盐得到，但其耐水性存在不足。

发明内容

基于此，本发明在于克服现有技术的缺陷，提供一种水性异氰酸酯固化剂及其制备方法，其通过聚醚和离子型单体对多异氰酸酯同时改性获得的水分散型多异氰酸酯固化剂水可分散性非常好、异氰酸根浓度高，耐水性好。

本发明的另一目的在于提供一种聚氨酯地坪漆，其利用所述水分散型多异氰酸酯固化剂作为B组分，与含有羟基的A组分混合制备得到的聚氨酯地坪漆光泽低，硬度可以达到2-3H，耐酸耐碱优异，抗划伤性优异，施工简单，只需要手动搅拌均匀即可。

其技术方案如下：

一种水性异氰酸酯固化剂的制备方法，包括如下步骤：

(1)往反应容器中加入12-20份聚乙二醇单甲醚和5-8份对羟基苯磺酸钠，搅拌升温到65-75℃，加入10-20份溶剂，搅拌均匀；

(2)往反应容器中加入160-220份HDI三聚体，保持温度在55℃-65℃，搅拌均匀；

(3)往反应容器中加入0.4-1份有机锡催化剂，控制在68℃-70℃，保温反应2h，然后检测体系中NCO含量，当体系中NCO含量小于20.0％时，加入0.2-0.5份磷酸阻聚剂，降温，然后过滤即得水性异氰酸酯固化剂。

本发明采用聚乙二醇单甲醚和对羟基苯磺酸钠同时对HDI三聚体进行改性，所得产物中同时具有聚醚链段和苯环磺酸钠链段，使得到的水分散型多异氰酸酯固化剂不需要借助强的剪切力即可在水中分散均匀，水可分散性非常好，异氰酸根浓度高，且耐水性好。HDI与聚乙二醇单甲醚及对羟基苯磺酸钠的反应机理如下：

在其中一个实施例中，所述羟基苯磺酸钠为经过除杂处理的对羟基苯磺酸钠，处理过程为：将对羟基苯磺酸钠于烤箱中90℃-95℃烘烤4h。

在其中一个实施例中，所述聚乙二醇单甲醚为经过除杂处理的聚乙二醇单甲醚，处理过程为：将聚乙二醇单甲醚置于容器中，升温到100℃-105℃，抽真空1.5h-2h，降温备用。

在其中一个实施例中，所述溶剂为N,N-二甲基甲酰胺。

在其中一个实施例中，所述HDI三聚体的用量为180-200份。

所述的制备方法制备得到的水性异氰酸酯固化剂。

一种聚氨酯地坪漆，包括如下按重量份计算的组分：