[发明专利]一种封闭多异氰酸酯组合物及其制备方法与应用

说明书

本发明公开了一种封闭多异氰酸酯组合物及其制备方法与应用，所述多异氰酸酯组合物至少包括己内酰胺封端二异氰酸酯单体和己内酰胺封端三聚体，以及己内酰胺和正戊酰胺同时封端的二异氰酸酯单体。本发明可以提供一种具有较高的玻璃化转变温度的同时，具有优异的色号热稳定性的多异氰酸酯组合物固化剂，可以满足户外用品对粉末涂料的要求。

技术领域

本发明涉及一种多异氰酸酯组合物，尤其涉及一种封闭多异氰酸酯组合物及其制备方法与应用。

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NCO形成的化学键相对较弱，在一定条件下可以释放出游离的NC0,封端异氰酸酯广泛地用于胶粘剂、涂料、弹性体和密封剂等许多方面。常用的异氰酸酯封闭剂有己内酰胺、酚类、乙酰丙酮、硫酸氢钠、丁酮肟等，其中己内酰胺由于其原料便宜易得，是异氰酸酯封闭剂的常用原料，并且，己内酰胺封端型异氰酸酯作为粉末涂料固化剂也应用十分广泛。

随着粉末涂料技术的快速发展，人们对于粉末涂料的要求越来越高。而常规己内酰胺封闭的异氰酸酯在高温烘烤时，容易出现发黄的现象，色号热稳定性较差，难以满足应用需求。

专利US5504178A通过使用肼酰类化合物来提高封端异氰酸酯的耐黄变性，但此类结构溶解性较差，且位阻较大，难以与NCO反应，容易以游离状态存在于体系中，影响产品的透明性。

另外，户外体育器材、幕墙、栏杆等长期暴露在外界环境中，容易受到外界环境影响而造成刮擦，要求适用的粉末涂料需具有硬度高、耐刮擦等优点，反应到固化剂上就要求其具有较高的玻璃化转变温度，现有己内酰胺封闭的异氰酸酯固化剂无法同时满足较高的色号热稳定性和玻璃化转变温度的要求，因此该问题有待解决。

发明内容

为了解决以上技术问题，本发明提出一种封闭多异氰酸酯组合物及其制备方法与应用。

为实现上述目的，本发明所采用的技术方案如下：

一种封闭多异氰酸酯组合物，由二异氰酸酯单体及其三聚体封端得到，所述多异氰酸酯组合物至少包括式a所示的己内酰胺封端二异氰酸酯单体和式b所示的己内酰胺封端三聚体，以及式c所示的封端二异氰酸酯单体；

上式中，R表示二异氰酸酯单体除去两端NCO基团之后的残基。

进一步地，二异氰酸酯单体为脂肪族或脂环族二异氰酸酯，优选六亚甲基二异氰酸酯、八亚甲基二异氰酸酯、1,4-环己烷二异氰酸酯、4,4’-二环己基甲烷二异氰酸酯和异佛尔酮二异氰酸酯的一种或两种或多种，更优选六亚甲基二异氰酸酯(HDI)和异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)的一种或两种。

进一步地，式b所示的己内酰胺封端三聚体与式a所示的己内酰胺封端二异氰酸酯单体的含量比为(1.4-2):1，优选(1.5-1.8):1。

当封闭多异氰酸酯组合物中式b所示的己内酰胺封端三聚体与式a所示的己内酰胺封端二异氰酸酯单体的含量比落在上述范围内时，所得多异氰酸酯组合物具有较高的玻璃化转变温度，可以满足户外用品粉末涂料对硬度、耐刮擦性方面的要求。

进一步地，式c所示的封端二异氰酸酯单体的含量相对于与式a所示的己内酰胺封端二异氰酸酯单体的含量，为1-20ppm。

本发明在研究高性能多异氰酸酯固化剂的过程中，令人惊奇的发现，当式c结构含量占式a结构含量的1-20ppm时，对本发明中多异氰酸酯组合物产品的色号热稳定性具有一定的控制作用，可以得到在具有较高玻璃化转变温度固化剂的同时，高温烘烤条件下色号稳定性较为优异的封端多异氰酸酯组合物，从而完成了本发明。

进一步地，所述多异氰酸酯组合物中游离的二异氰酸酯单体含量＜1％，优选＜0.5％，更优选＜0.2％。

一种如前文所述的封闭多异氰酸酯组合物的制备方法，包括以下步骤：