[发明专利]一种超支化的封闭型异氰酸酯及其制备方法以及其在涂料中的应用

权利要求书

1.一种超支化的封闭型异氰酸酯，其特征在于：其具有如式(I)所示结构：

（I），

式中，为超支化的羟基聚酯的骨架；U为异氰酸酯的烷基基团, BL为异氰酸酯的封端剂；R为脂肪酸和超支化的羟基聚酯的羟基酯化封端后所形成的烷基基团；k、m和n为正整数，3≦m+n+K≦超支化的羟基聚酯的总官能团数目；

所述超支化的羟基聚酯是1摩尔的季戊四醇和N摩尔的2,2-二羟甲基丙酸在120 -180℃，氮气或真空条件下熔融缩聚脱水5-20个小时，直到酸值小于10 mg KOH/g得到；

所述超支化的封闭型异氰酸酯的数均分子量在1000-20000之间；

所述超支化的封闭型异氰酸酯的溶解度参数≦11.8。

2.根据权利要求1所述的超支化的封闭型异氰酸酯，其特征在于：所述3≦m+n+k≦80，k、m和n为正整数。

3.根据权利要求1所述的超支化的封闭型异氰酸酯，其特征在于：所述异氰酸酯选自异佛尔酮二异氰酸酯、己二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯、二苯甲烷二异氰酸酯、三甲基己二异氰酸酯、二环己基甲烷二异氰酸酯或苯二亚甲基二异氰酸酯。

4.根据权利要求1所述的超支化的封闭型异氰酸酯，其特征在于：所述封端剂选自苯酚、2-吡啶酚、1,2-丙二醇、2-乙基己醇、乙二醇乙醚、乙二醇丁醚、二乙二醇丁醚、ε-己内酰胺（ε-CAP）、甲乙酮肟、3,5-二甲基吡唑、三氮唑、2-甲基咪唑、2-乙基-4-甲基咪唑、二异丙胺或丙二酸二乙酯。

5.根据权利要求1所述的超支化的封闭型异氰酸酯，其特征在于：所述脂肪酸选自C₆-C₁₅的饱和脂肪酸。

6.根据权利要求1所述的超支化的封闭型异氰酸酯，其特征在于：所述超支化的封闭型异氰酸酯的每个超支化分子至少含有两个封闭型异氰酸酯官能团。

7.根据权利要求1-6任一项所述的超支化的封闭型异氰酸酯，其特征在于，所述超支化的封闭型异氰酸酯的制备方法如下：

1)封闭型异氰酸酯中间体的制备：二异氰酸酯与封端剂按摩尔比为0.8-1.1:1的比例进行反应，将二异氰酸酯的一个活性异氰酸酯基团用封端剂进行封端，形成只含有一个活性NCO基团的封闭型异氰酸酯中间体；

2)利用步骤1)形成的含有一个活性NCO基团的封闭型异氰酸酯中间体与部分羟基被脂肪酸酯化封端的超支化羟基聚酯反应，得到超支化的封闭型异氰酸酯。

8.根据权利要求7所述的超支化的封闭型异氰酸酯，其特征在于：步骤1)中，所述二异氰酸酯选自异佛尔酮二异氰酸酯、己二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯、二苯甲烷二异氰酸酯、三甲基己二异氰酸酯、二环己基甲烷二异氰酸酯或苯二亚甲基二异氰酸酯。

9.根据权利要求7所述的超支化的封闭型异氰酸酯，其特征在于：步骤1)中，所述封端剂选自苯酚、2-吡啶酚、1,2-丙二醇、2-乙基己醇、乙二醇乙醚、乙二醇丁醚、二乙二醇丁醚、ε-己内酰胺（ε-CAP）、甲乙酮肟、3,5-二甲基吡唑、三氮唑、2-甲基咪唑、2-乙基-4-甲基咪唑、二异丙胺或丙二酸二乙酯。

10.根据权利要求7所述的超支化的封闭型异氰酸酯，其特征在于：步骤2)中，所述超支化的羟基聚酯是以B_y型多羟基化合物为核分子，以AB_x型多羟基酸为发散分子，真空熔融缩聚得到的一种粘稠状末端带羟基的聚酯型超支化聚合物，将聚酯型超支化聚合物进一步和脂肪酸进行酯化封端反应，即得部分羟基被脂肪酸酯化封端的超支化羟基聚酯；其中，A代表羧基，B代表羟基，官能度x≧2,官能度y≧2；所述脂肪酸为C₆-C₁₅的饱和脂肪酸，所述真空熔融的温度为120-180℃。

11.根据权利要求10所述的超支化的封闭型异氰酸酯，其特征在于：所述部分羟基被脂肪酸酯化封端的超支化羟基聚酯指所述超支化羟基聚酯的5-60%的羟基被脂肪酸酯化封端。

12.根据权利要求7所述的超支化的封闭型异氰酸酯，其特征在于：步骤2)中，所述超支化羟基聚酯的羟基值≧160mgKOH/g。