[发明专利]一种羟基磺酸亲水单体及其制备方法应用

权利要求书

1.一种羟基磺酸亲水单体在双组分水性聚氨酯固化剂中的应用，其特征在于：以原料的质量百分数计，将1.0-10.0％的羟基磺酸亲水单体、85-95％多异氰酸酯在常温下充分混合10-30分钟，在氮气的保护下升温至50-80℃反应1-2h至体系NCO含量达到理论值，加入中和剂进行中和10-30min，然后加入阻聚剂终止反应，搅拌，降温至室温，得到水性聚氨酯固化剂；

所述的羟基磺酸亲水单体的化学通式为：

所述的羟基磺酸亲水单体中磺酸基-SO₃H的质量含量为10-65％；R₁为甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、异丁基、苯基、叔丁基、环己基、苯甲基、苯乙基和卤素元素中的一个；R₂为含有1-4个碳原子的烷烃。

2.根据权利要求1所述的羟基磺酸亲水单体在双组分水性聚氨酯固化剂中的应用，其特征在于，羟基磺酸亲水单体的制备方法：先将短链羟基磺酸与有机溶剂混合，然后将环氧化合物和催化剂滴加到混合物中，在25-100℃反应4-24h，将反应混合物分液、洗涤，得到羟基磺酸亲水单体；所述的短链羟基磺酸为羟乙基磺酸和羟丙基磺酸中的一种或多种。

3.根据权利要求2所述的羟基磺酸亲水单体在双组分水性聚氨酯固化剂中的应用，其特征在于，所述的催化剂为三氟化硼乙醚、四丁基溴化铵和二月桂酸二丁基锡中的一种或多种；所述的环氧化合物为环氧丙烷和环氧环己烷中的一种；所述的环氧化合物与羟基磺酸摩尔比为1.0-10.0:1。

4.根据权利要求2所述的羟基磺酸亲水单体在双组分水性聚氨酯固化剂中的应用，其特征在于，所述的有机溶剂为甲苯、二甲苯、N,N-二甲基甲酰胺、四氢呋喃、1,4-二氧六环、丙酮、乙醚和乙酸乙酯中的一种或多种。

5.根据权利要求2所述的羟基磺酸亲水单体在双组分水性聚氨酯固化剂中的应用，其特征在于，所述的短链羟基磺酸与有机溶剂以体积比1:0.5-10；所述的洗涤用的溶剂为N,N-二甲基甲酰胺、1,4-二氧六环、丙酮、乙醚、乙酸乙酯和乙酸丁酯中的一种或多种。

6.根据权利要求1所述的羟基磺酸亲水单体在水性双组分聚氨酯固化剂中的应用，其特征在于：所述的多异氰酸酯为己二异氰酸酯的三聚体、缩二脲多异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯三聚体、甲苯二异氰酸酯三聚体中的一种或多种；所述的多异氰酸酯的平均官能度至少为1.8，NCO的质量含量为18-30％；

所述中和剂为三乙胺、N,N-二甲基环己胺、N,N-二甲基丁胺、N,N-二甲基-2-乙基己胺、N,N-二乙基甲胺、N,N-二甲基甲酰胺、N-甲基吗啉和四乙基亚甲基二胺中的一种或多种；所述的中和剂与羟基磺酸的摩尔比为1-1.5；

所述的阻聚剂为对甲苯磺酸甲酯、苯甲酰氯、对苯二酚中的一种；

所述的搅拌是在0.1-0.2MPa真空度下搅拌10-20min，将反应剩余的中和剂除去。

7.根据权利要求1所述羟基磺酸亲水单体在水性双组分聚氨酯固化剂中的应用，其特征在于：所得的水性聚氨酯固化剂的固含量为99-100wt％，NCO质量含量为14-23％，25℃的粘度为1500-6500mPa·s，外观为无色透明或者淡黄色透明的粘稠液体。

8.根据权利要求1所述羟基磺酸亲水单体在水性双组分聚氨酯固化剂中的应用，其特征在于：所述水性双组分聚氨酯固化剂与水性聚氨酯羟基组分混合复配使用，控制NCO/OH的摩尔比为1.0-4.5；水性聚氨酯羟基组分包括水性羟基树脂和辅料，所述的辅料包括消泡剂、流平剂、增稠剂。

9.根据权利要求8所述的羟基磺酸亲水单体在水性双组分聚氨酯固化剂中的应用，其特征在于：所述的水性羟基树脂包括H2M0019、H2M0114、H2M0115、MG011、MG057和秀珀化工有限公司的双组分半光清漆；

所述的消泡剂用量为0.1-1.5wt％、流平剂用量为0.5-1.5wt％、增稠剂用量为0.1-3wt％；

所述的消泡剂为TEGO 810、TEGO 900、TEGO 902W、TEGO 825、BYK 378和BYK 346中的一种；

所述的流平剂为TEGO-450、TEGO-280、BYK 333、BYK 346和BYK 381中的一种；

所述的增稠剂为RW-8W、A401、U902、924NP和U300中的一种。