[发明专利]一种封闭型多异氰酸酯组合物及其制备方法和用途

说明书

本发明涉及一种封闭型异氰酸酯组合物，该封闭型异氰酸酯组合物由包含多异氰酸酯与封闭剂的原料反应制得，主要的封闭剂为3,5‑二甲基吡唑；该组合物中含有芳烃溶剂，且芳烃溶中偏三甲苯含量40‑50％。本发明同时提供上述组合物的制备方法，上述组合物用于单组份涂料有良好的外观表现。

技术领域

本发明属于异氰酸酯领域，具体涉及封闭多异氰酸酯组合物及其制备方法。

背景技术

封闭型异氰酸酯是异氰酸酯与封闭剂反应而生成，封闭剂与异氰酸酯基团形成的化学键相对较弱，在一定条件下可以释放出游离的异氰酸酯基团，广泛使用于单组分聚氨酯涂料和粘合剂中，特别适用于汽车涂料和卷材涂料。

异氰酸醋基团的封闭剂种类很多，目前常用的封闭剂有酚类、醇类、肟类、β-二羰基化合物、吡唑类、酰胺类等。专利US4976837介绍吡唑类化合物作为封闭剂，在一定程度上可以降低封闭型异氰酸酯使用的解封温度；3,5-二甲基吡唑作为异氰酸酯封闭剂，能够有效降低封闭型异氰酸酯使用的解封温度，降低高温烘烤过程的能耗。

高沸点芳烃溶剂油具有溶解力强、毒性低、沸点高、挥发慢等特点，常用于封闭型异氰酸酯的生产。然而，在制备3,5-二甲基吡唑封闭的异氰酸酯组合物中，有时漆膜外观会出现可分辨的凹凸，使得漆膜的外观表现显著降低。

本发明的目的是制备一种封闭型异氰酸酯组合物，该封闭异氰酸酯组合物在用于单组分涂料时，能够明显改善漆膜的外观。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种可以明显改善漆膜外观的封闭型异氰酸酯组合物及其制备方法。针对现有3,5-二甲基吡唑封闭异氰酸酯产品应用存在的问题，可以明显提升漆膜外观性能。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种封闭型异氰酸酯组合物，由多异氰酸酯与封闭剂反应制得，

(1)所述的封闭剂包含3,5-二甲基吡唑；

(2)产品中含有芳烃溶剂油，且芳烃溶剂油中偏三甲苯含量在40-50％。

一种制备封闭型多异氰酸酯组合物的方法，该方法将多异氰酸酯与3,5-二甲基吡唑，在含有芳烃溶剂的体系中进行反应，制备得到封闭型多异氰酸酯组合物；控制所述的芳烃溶剂中偏三甲苯的含量40-50％。芳烃溶剂中偏三甲苯含量低于40％或者高于50％，我们发现漆膜的外观相对较差，推测是溶剂溶解能力和溶剂挥发梯度差异导致。

本发明中，所述的芳烃溶剂油，一般是指高沸点芳烃溶剂油，沸点范围在130-250℃。发明人通过对3,5-二甲基吡唑封闭多异氰酸酯产品作为固化剂，漆膜外观平整性进行实验研究，发现控制高沸点芳烃溶剂中偏三甲苯含量是改善漆膜外观问题的又一方向，并据此提供了可实施的工业化方案。

高沸点芳烃溶剂油主要含碳九芳烃和碳十芳烃，市场上不同厂家生产的芳烃溶剂油产品组分都有一定的差异；100号芳烃溶剂油在封闭型异氰酸酯产品中有着广泛的应用，偏三甲苯含量一般在20-35％之间。芳烃溶剂油中不同的组分对涂料的溶解性和成膜过程中的挥发速度是差异的，最终对漆膜的外观会有一定的影响。发明人正是基于以上差异，对高沸点溶剂组分进行了实验研究，发现控制高沸点芳烃溶剂中偏三甲苯含量，可以有效改善漆膜的外观。

本发明中，高沸点芳烃溶剂中偏三甲苯的含量可以通过蒸馏处理100号芳烃溶剂油，也可以通过加入偏三甲苯进行含量调节得到。芳烃溶剂油蒸馏处理的温度为40-70℃，压力为50-500Pa。

本发明中，封闭型异氰酸酯组合物中高沸点芳烃溶剂油占组合物的质量比在10-40％之间。

本发明中，异氰酸酯与封闭剂反应，可以在溶剂或者无溶剂的条件下进行封闭反应，主要根据产品的粘度来决定，一般反应前加入溶剂降低反应过程中体系的粘度。