[发明专利]一种具有高耐水性的水分散型异氰酸酯固化剂组合物及其制备方法

说明书

本发明属于异氰酸酯固化剂技术领域，公开了一种具有特别高耐水性的水分散型异氰酸酯固化剂组合物及其制备方法。本发明的固化剂组合物由包括40‑99重量份的脂肪族多异氰酸酯、5‑40重量份的含有有机硅链段的氨基磺酸、0.1‑5重量份的叔胺加热反应得到；所述的含有有机硅链段的氨基磺酸的分子结构如下所示：其中，R₁、R₂、R₃、R₄相同或不同的分别为单价的、未取代或取代的芳基或C1‑C20的烷烃基；R₅为二价的、未取代或取代的C1‑C20的亚烷烃基；n＞5；m＝0‑2。本发明的水分散型异氰酸酯固化剂组合物与水性羟基树脂具有很好相容性的同时，与含羟基的水性树脂固化可得到具有特别高耐水性的涂层。

技术领域

本发明属于异氰酸酯固化剂技术领域，特别涉及一种具有特别高耐水性的水分散型异氰酸酯固化剂组合物及其制备方法。

背景技术

目前，水性双组份聚氨酯已在溶剂型双组份聚氨酯所覆盖的领域大量使用，成功的应用于水性工业漆、木器漆、地坪漆等行业。水性双组份聚氨酯具有良好的物理机械性能，在光泽、硬度、耐化学品性上可媲美溶剂型的双组份聚氨酯，而且由于水性体系低溶剂含量，在环保上相对溶剂体系具有非常大的优势。但是，水性双组份聚氨酯涂料的耐水性远远差于溶剂型双组份聚氨酯涂料，这严重制约了水性双组份聚氨酯涂料的进一步推广。这是由于在水性双组份聚氨酯涂料所用到的水性羟基丙烯酸树脂和水分散型异氰酸酯固化剂均含有大量的亲水基团，如羧酸、磺酸、聚醚等，以保证在树脂和固化剂在水中的乳化和分散。在涂膜固化完全后，大量的亲水基团并未参与交联反应残留在漆膜当中，从而严重影响了涂膜的耐水性。

专利US6767958、US4433095分别用含氨基的磺酸、聚乙二醇单烷基醚作为亲水组分对异氰酸酯进行改性，得到了离子型或非离子型的水可乳化的异氰酸酯组分，用这类方法合成的商品化的产品有科思创的Bayhydur 2655、Bayhydur 3100等，已经在水性双组份聚氨酯涂料中得到了广泛应用。但是用这类亲水多异氰酸酯的水性双组份聚氨酯涂料的涂膜耐水性与传统的油性体系相比仍有很大差距，已经不能满足目前越来越高的耐水要求。

发明内容

为了克服上述现有技术的缺点与不足，本发明的首要目的在于提供一种具有特别高耐水性的水分散型异氰酸酯固化剂组合物。

本发明的水分散型异氰酸酯固化剂组合物采用多异氰酸酯与含有有机硅链段的氨基磺酸及叔胺反应得到，其易于分散在水中，与含羟基的水性树脂固化可得到具有特别高耐水性的涂层。

本发明另一目的在于提供一种上述具有特别高耐水性的水分散型异氰酸酯固化剂组合物的制备方法。

本发明的目的通过下述方案实现：

一种具有特别高耐水性的水分散型异氰酸酯固化剂组合物，由包括40-99重量份的脂肪族多异氰酸酯(A)、5-40重量份的含有有机硅链段的氨基磺酸(B)、0.1-5重量份的叔胺(C)加热反应得到。

本发明中，所述的含有有机硅链段的氨基磺酸(B)的分子结构如下所示：

其中，R₁、R₂、R₃、R₄相同或不同的分别为单价的、未取代或取代的芳基或C1-C20的烷烃基，优选为甲基或苯基，更优选为甲基；R₅为二价的、未取代或取代的C1-C20的亚烷烃基，优选为C2-C5的亚烷烃基，更优选为-CH₂CH₂CH₂-；n＞5，优选n>10，特别优选n＝20-100；m＝0-2，优选为m＝1。

本发明中，所述的含有有机硅链段的氨基磺酸(B)可由含伯氨基的有机硅树脂(B1)与磺酸内酯(B2)反应得到。