低毒性立体结构聚氨酯双组分涂料.pdf

本发明属于聚氨酯涂料或其制备。
    由聚酯组份和固化剂配制使用的聚氨酯双组份涂料，是用途广、性能好的涂装材料。在已有技术中，这种双组份涂料中的固化剂一般是含二个-NCO基的异氰酸酯，它由二异氰酸酯与低分子量的醇酸树脂缩合而成。固化剂在制备时，为了保证产物的分子两端不存在未反应掉的羟基，二异氰酸酯总是过量加入的，以致产品中总存在大量有毒的游离二异氰酸酯。又由于固化剂的分子只含二个官能团-NCO基，与聚酯组份配制所得的涂料的分子结构必然为线型，成膜后性能比分子结构为立体型的涂料显然要差。

    本发明提供了一种新的聚氨酯双组份涂料，其固化剂中基本不含游离的二异氰酸酯，而固化剂分子含三个以上的官能团-NCO基，与聚酯组份配制所得的涂料的分子为立体结构。

    本发明的实质是固化剂采用三元以上的低级多元醇（如丙三醇、季戊四醇等）与二异氰酸酯缩合，缩合过程包括下列反应（以三元醇为例）：

    其中：OCN-R-NCO系指二异氰酸酯;R′-（OH），系指三元醇。

    上述反应中，反应（一）是主要的，当反应物二异氰酸酯与三元醇的克分子比低于3∶1时，就有反应（二）和反应（三）存在，正由于反应（二）和反应（三）的存在，使得固化剂在制备时，允许反应物二异氰酸酯与三元醇的克分子比低于3∶1，从而使游离的二异氰酸酯充分反应，而产物分子的链端则不存在未反应的羟基。

    以上反应虽以三元醇为例，但四元以上地多元醇显然有相同的机理，即采用多元醇R′-（OH）n与二异氰酸酯缩合，只要反应物克分子比二异氰酸酯：多元醇R′-（OH）n＜n∶1时，均可得到上述结果。

    还值得注意的是，本发明提供的固化剂含有三个以上的官能团-NCO基，与聚酯组份配制后，得到的聚氨酯涂料的分子结构将是立体型的。

    与已有技术相比，本发明的优点在于：固化剂中基本不含游离的二异氰酸酯，故涂料的毒性极低;固化剂含有三个以上的官能团-NCO基，所得聚氨酯涂料的分子结构为立体型，成膜固化后，强度、附着力、介质稳定性等性能显著提高。

    实施例：

    （一）固化剂的制备：

    在装有搅拌、带有回流冷凝管的1000ml玻璃三口烧瓶中，加入甘油75g，甲苯基二异氰酸酯417.6g，环己酮450g，徐徐升温并搅拌，反应温度控制在90～150℃，反应时间为15分钟到半小时，然后冷却停止反应。取出产物。

    （二）聚氨酯涂料的配制：

    取二羟基的聚氨酯涂料的聚酯组份若干与上述方法制得的固化剂若干按一定的比例混合搅匀即可。