[发明专利]一种复合固化聚氨酯固化剂及其制备工艺

说明书

一种复合固化聚氨酯固化剂及其制备工艺，包括二异氰酸酯预聚物、含活性双键单羟基化合物、抗氧剂、阻聚剂、促进剂、终止剂、活性稀释剂和溶剂，与辐射固化树脂中的羟基等活性基团反应提高了交联密度，烯丙基同时参与双键的聚合反应，可在涂膜内形成较均匀的分布，侧键的聚醚长链性结构能很好的吸收反应收缩产生的内应力，并缓慢的以热能的形式释放，有效的消除了内应力并增加了涂膜的韧性，终成坚韧的涂膜，加入适宜的该固化剂的复合固化型PE涂料，能明显的提高坚韧性，抗划伤性，丰满度，防开裂性优异，能胜任高档PE面漆要求。

技术领域

本发明涉及一种聚氨酯固化剂，特别涉及一种复合固化聚氨酯固化剂及其制备工艺。

背景技术

聚氨酯涂料是在20世纪后半叶才发展起来的一种新型材料，由于它的结构中除含有氨基甲酸酯键外，还含有酯键、醚键、脲键、缩二脲键、脲基甲酸酯键、酰基脲键以及油脂的不饱和键，因此，既具有类似酰胺基的特性，如强度、耐磨性、耐油性，又具有聚酯的耐热性与耐溶剂性，以及聚醚的耐水性和柔顺性。除此之外，聚氨酯的主要原料异氰酸酯很活泼，不仅能与羟基树脂结合，还能与底材中的羟基结合形成牢固的化学键和氢键，增强了与底材的粘附力。同时，聚氨酯主链上氨基甲酸酯的重复出现，又使该树脂具有很好的光学性能。这些特征使它集涂料的优点于一身，具有极好的通用性和优异的使用效果，辐射固化类涂料具有固化快速，安全环保，施工便利等有点，但快速固化也造成了涂膜内应力集中，且不易释放的恶果，涂膜多有抗划伤性差，抗冲击性差，丰满度不高的缺憾，为解决上述问题，实际操作中多采用复合固化的方式，但目前尚未有合适的通用型复合固化用固化剂。

发明内容

本发明的目的在于提供一种复合固化聚氨酯固化剂及其制备工艺，具有能明显的提高坚韧性，抗划伤性，丰满度，防开裂性优异，能胜任高档PE面漆要求的优点，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种复合固化聚氨酯固化剂，包括二异氰酸酯预聚物、含活性双键单羟基化合物、抗氧剂、阻聚剂、促进剂、终止剂、活性稀释剂和溶剂，并按以下质量份数进行配比：二异氰酸酯预聚物的份数为100份，含活性双键单羟基化合物的份数为12~100份，抗氧剂的份数为10~15份，阻聚剂的份数为1~10份，促进剂的份数为2~10份，活性稀释剂的份数为5~7份和溶剂的份数为3~5份。

其中，二异氰酸预聚物包括二异氰酸酯的三聚体、加成物和缩二脲，由HDI三聚体、HDI缩二脲、IPDI三聚体和IPDI加成物中的至少一种。

含活性双键单羟基化合物为甲基/丙烯酸羟乙酯、甲基/丙基酸羟丙基、聚乙二醇烯丙基醚、有机硅或有机硅氟改性的烯丙基醚中的至少一种。

阻聚剂为对苯二酚和对甲氧基苯酚中的至少一种；终止剂为硫酸二甲酯，磷酸，苯甲酰氯中的至少一种；溶剂为不含活泼氢的溶剂，由乙酸乙酯/丙酯/丁酯、丙二醇甲醚乙酸酯中的至少一种。

活性稀释剂为不含活泼氢的双键化合物，丙烯酰基、甲基丙烯酰基、乙烯基和烯丙基中的至少一种。

本发明还提供了一种复合固化聚氨酯固化剂的制备工艺，包括以下步骤：

S1：取一定量的二异氰酸酯预聚物加入反应釜内，并按照配方同时加入抗氧剂和阻聚剂，反应釜内的搅拌器以10~20r/min速度搅拌，反应釜内的温度加热至60~70℃；

S2：滴加含活性双键单羟基化合物进入步骤1的反应釜内，将反应釜内的搅拌器速度提升到20~30r/min，同时温度提升到75~95℃，滴加完毕含活性双键单羟基化合物时间为2~4h；

S3：加入促进剂进入步骤2的反应釜内，同时温度进一步提升到80~98℃，保温反应时间1.5~2h，检测反应的NCO达10~20%，然后将反应釜内的温度降温至约60℃，达到中间产物；