[发明专利]一种抗划伤MDI及IPDI多聚物聚氨酯固化剂的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种聚氨酯固化剂的制备方法，尤其涉及到一种抗划伤 MDI及IPDI多聚物聚氨酯固化剂。

背景技术

目前，市场上常用的多聚物聚氨酯固化剂为MDI/TMP、MDI/HDI、 MDI/TDI产品中含有二甲苯和醋酸乙酯等有毒溶剂；固化剂含有一定量的游离 单体HDI和MDI，它们是有毒化学品，化学性质非常活泼，挥发性高，具有强 烈的刺激性气味和催泪作用，吸入后刺激呼吸系统，引起头痛支气管炎，严重 的会导致死亡，并对环境造成严重污染。

IPDI异佛尔酮二异氰酸酯是一种脂环族异氰酸酯，IPDI反应活性比 芳香族异氰酸酯低，但IPDI与羟基的反应速度比HDI与羟基的反应速度快4～5 倍。由于二苯基甲烷二异氰酸酯MDI耐光性、耐黄变性较差，限制其用途，而 异佛尔酮二异氰酸酯IPDI具有优异的光稳定性、耐共黄变性和耐化品性，但价 格成本高。

发明内容

本发明旨在提供一种抗划伤MDI及IPDI多聚物聚氨酯固化剂的制备 方法。

为了解决上面所述的技术问题，本发明采用二苯基甲烷二异氰酸酯 MDI的经济性、低毒性和异佛尔酮二异氰酸酯IPDI性能优异性与低分子量聚酯 多元醇反应制成MDI及IPDI多聚物聚氨酯固化剂；本发明中所用的低分子量聚 酯多元醇采用苯酐、对苯二甲酸、间苯二甲酸或其衍生物与TMP、二元醇进行 酯化反应而成；用此聚酯多元醇制成的MDI及IPDI多聚物聚氨酯固化剂中的分 子结构含有对称芳环结构，具有刚性，因而提高了抗刮性、硬度和耐磨性；添 加适量的已二酸或癸二酸，改善固化剂成膜的柔韧性，降低了固化剂粘度，提 高了固化剂的透明性。由于IPDI反应活性比MDI低，为了减少副反应，同时缩 短反应时间，采用聚酯多元醇滴加方式进行。

用于聚氨酯固化剂的聚酯多元醇分子量控制在Mr800～2000之间， 分子量大，与多异氰酸酯单体反应易形成聚氨酯弹性体。聚酯多元醇的产品羟 值控制在120～150mgKOH/g，聚酯多元醇羟值大，固化剂的粘度小，对提高 NCO含量有利，羟基低，聚酯多元醇聚合度(分子量)越大，合成的固化剂粘度 就越高，导致固化剂溶解性能变差；但羟基不能过高，否则固化剂成本也越高。 聚酯多元醇的产品酸值控制在0.3～1.0mgKOH/g，酸值不能小于0.2mgKOH/g 以下，否则反应速度太快难以控制，最好控制在0.3～0.6mgKOH/g。

由于二甲苯毒性大，大多数都不用二甲苯作合成中的回流溶剂，现在 都用比较低毒的醋酸乙酯回流溶剂和兑稀溶剂，但醋酸乙酯还是毒性较大，沸 点低(77℃)，易挥发用量大，做高固含聚氨酯固化剂溶解性差，粘度高，使用 不方便；本发明采用环保的碳酸二甲酯作回流溶剂和兑稀溶剂，沸点高(90℃)， 溶解性好，满足高固含聚氨酯固化剂的要求。

为了解决上面所述的技术问题，本发明采取以下技术方案：本发明涉 及一种抗划伤TDI及IPDI多聚物聚氨酯固化剂的制备方法，包括以下组分：低分 子量聚酯多元醇25～40％、二苯基甲烷二异氰酸酯15～40％、异佛尔酮二异氰酸 酯12～25％、DBTL催化剂0.05～0.3％、碳酸二甲酯25～50％；所述低分子量聚 酯多元醇的组分是：苯酐10～25％、间或对苯二甲酸10～25％、已二酸或癸二酸 3～8％、三羟甲基丙烷7～15％、二元醇25～45％、2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚0.5～ 1.0％、Sb₂O₃/DBTL(3/1)催化剂0.05～0.3％、碳酸二甲酯5～12％；所述二元 醇为丙二醇、二甘醇、新戊二醇的一种或其组合。

本发明提出一种抗划伤MDI及IPDI多聚物聚氨酯固化剂的制备方 法，包括以下步骤：