[发明专利]一种生物基碳平衡异氰酸酯含溶剂固化剂及其制备方法

说明书

本发明公开了一种生物基碳平衡异氰酸酯含溶剂固化剂，包括有生物基小分子多元醇混合物碳平衡异氰酸酯按照摩尔比1：(2‑10)进行反应制得，所述生物基小分子多元醇混合物是由一种或多种官能度大于2的小分子多元醇B和一种或多种含有生物基小分子二元醇C的混合物的统称，所述官能度大于2的小分子多元醇B为季戊四醇、丙三醇、三羟甲基乙烷、三羟甲基丙烷中的一种或几种的混合物。该生物基碳平衡异氰酸酯含溶剂固化剂及其制备方法，所得固化剂粘度生物基/平衡碳含量可达到2/3以上，并且生物基/碳平衡异氰酸酯含溶剂固化剂在废弃后对环境的污染很小，制备方法简单，实用性很强，是一种对环境友好的含溶剂固化剂。

技术领域

本发明涉及化学原料技术领域，具体为一种生物基碳平衡异氰酸酯含溶剂固化剂及其制备方法。

背景技术

低碳，节能减排，环境友好是涂料的发展趋势，随着科技的发展和社会的进步，人类逐渐认识到碳排放导致的室温效应对地球的破坏日益严重，从而产生了使用由生物或者可回收物中提取化合物以减少碳排放的趋势。

以异氰酸酯固化剂为组分之一制备的聚氨酯材料具有硬度高、韧性好、耐化学品能力强以及干燥快等优点，被广泛用作双组分木器漆的原料以及用作聚氨酯双组分粘合剂和弹性体中，聚氨酯双组分涂料或粘合剂由醇酸树脂、聚酯树脂和丙烯酸树脂等含羟树脂与由小分子醇和异氰酸酯的加成物，或者异氰酸酯三聚体反应制备而成的，其中甲苯二异氰酸酯(TDI)作为固化剂，相比于其他固化剂具有固化速度快，高耐水解，耐腐蚀和热稳定性的优点，从而得到了广泛的应用，目前虽然很多研究致力于生产环保的水性或者生物基的含羟树脂材料，但是对于如何使用生物基或者碳平衡原料来生产符合客户要求并替代石油基聚氨酯固化剂的产品和方法却很少有人提及。

发明内容

(一)解决的技术问题

本发明的目的在于提供一种生物基碳平衡异氰酸酯含溶剂固化剂及其制备方法，以解决上述背景技术中提出如何使用生物基或者碳平衡原料来生产符合客户要求并替代石油基聚氨酯固化剂的产品和方法的问题。

(二)技术方案

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种生物基碳平衡异氰酸酯含溶剂固化剂，包括有生物基小分子多元醇混合物碳平衡异氰酸酯按照摩尔比1：(2-10)进行反应制得，所述生物基小分子多元醇混合物是由一种或多种官能度大于2的小分子多元醇B和一种或多种含有生物基小分子二元醇C的混合物的统称。

优选的，所述官能度大于2的小分子多元醇B为季戊四醇、丙三醇、三羟甲基乙烷、三羟甲基丙烷中的一种或几种的混合物，平均官能度大于等于3，平均分子量为90–200，其中，混合物中优选丙三醇和三羟甲基丙烷两者的混合物，混合物中丙三醇优选生物基丙三醇(生物基含量为98％以上)。

优选的，所述丙三醇占小分子多元醇B的重量百分比为0-15％。

优选的，所述含有生物基小分子二元醇C可以为生物基二元醇的一种或几种，优选但不限于生物基乙二醇，生物基1，3-丙二醇，生物基1,4-丁二醇，含有生物基小分子二元醇C也可以为以上所述生物基二元醇与石油基乙二醇，1，2丙二醇，1，3丙二醇，1，4丁二醇，1，3丁二醇，新戊二醇，一缩二丙二醇，一缩二乙二醇，3甲基戊二醇，2甲基丙二醇中一种或几种的混合物。含有生物基小分子二元醇C的技术特征为羟基官能度为2，平均分子量为40-200，生物基含量为27％-100％。

优选的，所述官能度大于2的小分子多元醇B和所述含有生物基小分子二元醇C的物质比例为3：1–1：5，优选比例为2：1-1：3，其综合官能度为2.17-2.75，平均分子量为75-100，生物基含量为6.75％-86％。

优选的，所述含溶剂的异氰酸酯固化剂主要由生物基小分子多元醇混合物与异氰酸酯按照摩尔比1：(2-10)组成，更优选的，按照摩尔比1：(3-5)，通过反应制备得到。