CN103755920A - 无溶剂型异氰酸酯预聚体及其制备方法、异氰酸酯组合物 - Google Patents

无溶剂型异氰酸酯预聚体及其制备方法、异氰酸酯组合物 Download PDF

Info

Publication number
CN103755920A
CN103755920A CN201310658870.3A CN201310658870A CN103755920A CN 103755920 A CN103755920 A CN 103755920A CN 201310658870 A CN201310658870 A CN 201310658870A CN 103755920 A CN103755920 A CN 103755920A
Authority
CN
China
Prior art keywords
isocyanic ester
performed polymer
solvent type
isocyanate
solvent
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
CN201310658870.3A
Other languages
English (en)
Inventor
关有俊
熊永强
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
SHENZHEN JIADA HIGH-TECH INDUSTRY DEVELOPMENT Co Ltd
Original Assignee
SHENZHEN JIADA HIGH-TECH INDUSTRY DEVELOPMENT Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by SHENZHEN JIADA HIGH-TECH INDUSTRY DEVELOPMENT Co Ltd filed Critical SHENZHEN JIADA HIGH-TECH INDUSTRY DEVELOPMENT Co Ltd
Priority to CN201310658870.3A priority Critical patent/CN103755920A/zh
Publication of CN103755920A publication Critical patent/CN103755920A/zh
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/08Processes
    • C08G18/10Prepolymer processes involving reaction of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen in a first reaction step
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/70Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the isocyanates or isothiocyanates used
    • C08G18/72Polyisocyanates or polyisothiocyanates
    • C08G18/77Polyisocyanates or polyisothiocyanates having heteroatoms in addition to the isocyanate or isothiocyanate nitrogen and oxygen or sulfur
    • C08G18/78Nitrogen
    • C08G18/79Nitrogen characterised by the polyisocyanates used, these having groups formed by oligomerisation of isocyanates or isothiocyanates
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09DCOATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D175/00Coating compositions based on polyureas or polyurethanes; Coating compositions based on derivatives of such polymers
    • C09D175/04Polyurethanes

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Polyurethanes Or Polyureas (AREA)

Abstract

本发明公开了一种无溶剂型异氰酸酯预聚体及其制备方法、异氰酸酯组合物。该无溶剂型异氰酸酯预聚体制备方法包括的步骤有:将二元醇聚合物脱水处理后分成三份;将三份二元醇聚合物依次加入异氰酸酯单体。该异氰酸酯组合物是以该无溶剂型异氰酸酯预聚体为基体组分。上述无溶剂型异氰酸酯预聚体制备方法通过分段加料法使得二元醇聚合物与异氰酸酯单体进行反应,使生产的无溶剂型异氰酸酯预聚体的粘度相对低,且有效避免了该无溶剂型异氰酸酯预聚体中的NCO有效官能团的损耗。上述异氰酸酯组合物由于采用上述无溶剂型异氰酸酯预聚体为基体组分,其粘度低,组合物稳定性好,避免了对溶剂的使用,有效降低了经济成本,且环保安全。

Description

无溶剂型异氰酸酯预聚体及其制备方法、异氰酸酯组合物
技术领域
本发明属于涂料技术领域,特别涉及一种无溶剂型异氰酸酯预聚体及其制备方法和异氰酸酯组合物。 
背景技术
异氰酸酯是一种极为重要的化工原材料。它以优异的性能被广泛的用于涂料、泡沫塑料、弹性体、胶粘剂、农药、印刷油墨等领域。其中利用异氰酸酯生产的聚氨酯涂料是涂料中应用最为广泛的一种,主要用于汽车漆、塑料漆、木器漆、工业漆、防腐漆、建筑涂料,地坪防水涂料、织物皮革涂料等几乎所有领域;在这些应用中弹性涂料是其中重要的一支,在弹性涂料中性能较好,应用较广的是以异氰酸酯及其预聚体为主要组成的弹性聚氨酯涂料。 
目前在弹性聚氨酯涂料中主要使用的原材料为多元醇和异氰酸酯,多元醇主要是聚酯多元醇和聚醚多元醇。由异氰酸酯特殊的结构和性能,目前在涂料中利用的异氰酸酯多以异氰酸酯的预聚体和自聚体的形式使用,而极少单独使用异氰酸酯单体。而其中使用的异氰酸酯除少数无溶剂的二聚体、三聚体、多聚体和缩二脲外多为溶剂型预聚体。这些溶剂型预聚体一般作为双组份聚氨酯的固化剂组分使用,一款固化剂对应一仲涂料或几种涂料,使用范围较窄,由于在生产过程中预聚体产品的粘度较大,所以在作为产品使用时会加入大量的溶剂进行稀释,这对环境有较大的危害,不符合环保要求和涂料发展方向,同时树脂和异氰酸酯的反应速度较为迅速,对施工时间也有较高的要求。这些是对常规预聚体的使用都具有极大限制。 
现有制备异氰酸酯预聚体时都会采用一次性混合反应方法,即将树脂和异氰酸酯各自预先一次性混合好,然后将树脂和异氰酸酯在进行反应制备预聚体,并且会按照实际理论当量进行反应,这样生产的预聚体步骤简单,但粘度较大,以胶化,需大量溶剂进行兑稀。其次由于使用异氰酸酯单体会造成漆膜的脆性,所以在预聚体中较少使用异氰酸酯单体,大都使用预聚体,而生产预聚体时会消耗大量异氰酸酯的有效官能团NCO,这样会使异氰酸酯部分的成本大大提高。 
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的上述不足,提供一种无溶剂型异氰酸酯预聚体及其制备方法,以解决现有异氰酸酯预聚体粘度大、使用范围窄、成本高技术问题。 
本发明的另一目的在于提供一种含有该无溶剂型异氰酸酯预聚体的组合物。 
为了实现上述发明目的,本发明的技术方案如下: 
一种无溶剂型异氰酸酯预聚体制备方法,包括如下步骤:
将二元醇聚合物脱水处理后分成三份;
将异氰酸酯单体与第一份二元醇聚合物在常温下进行第一次反应; 
将所述第一次反应的反应物升温至40~70℃,加入第二份二元醇聚合物进行第二次反应; 
将所述第二次反应的反应物升温至70~120℃,加入第三份二元醇聚合物进行第三次反应,直至反应物中NCO的含量达到理论值结束反应。
以及,一种无溶剂型异氰酸酯预聚体,其由上述的无溶剂型异氰酸酯预聚体制备方法制备获得。 
以及,一种异氰酸酯组合物,包括上述的无溶剂型异氰酸酯预聚体制备方法制备获得无溶剂型异氰酸酯预聚体、所述异氰酸酯单体和三聚体化合物;其中,三组分的质量百分含量如下: 
无溶剂型异氰酸酯预聚体     60~90%
异氰酸酯单体               5~35%
三聚体化合物               1~10%。
上述无溶剂型异氰酸酯预聚体制备方法通过分段加料法使得二元醇聚合物与异氰酸酯单体进行反应,预聚体结构中的软缎由线性多元醇提供,硬段由异氰酸酯提供,是产品的成膜物性能可调节。使生产的无溶剂型异氰酸酯预聚体的粘度相对低,能在常温下使用的要求,克服了现有异氰酸酯预聚体需要大量的有机溶剂,因此,其环保、安全。另外,通过该方法有效避免了该无溶剂型异氰酸酯预聚体中的NCO有效官能团的损耗,因此,将其配制成涂料时,有效降低了该无溶剂型异氰酸酯预聚体的经济成本。 
上述异氰酸酯组合物由于采用上述无溶剂型异氰酸酯预聚体为基体组分,其具有粘度低,生产方法简单、组合物稳定性好、使用方法灵活、产品弹性可调等优点,避免了对溶剂的使用,有效降低了成本,且环保安全。 
 
具体实施方式
为了使本发明要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白,以下结合实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。 
本发明实施例提供一种无溶剂型弹性的异氰酸酯预聚体制备方法。该方法包括如下步骤: 
S01:将二元醇聚合物脱水处理后分成三份;
S02:将异氰酸酯单体与第一份二元醇聚合物在常温下进行第一次反应;
S03:将所述第一次反应的反应物升温至40~70℃,加入第二份二元醇聚合物进行第二次反应; 
S04:将所述第二次反应的反应物升温至70~120℃,加入第三份二元醇聚合物进行第三次反应,直至反应物中NCO的含量达到理论值结束反应。
具体地,上述步骤S01中的二元醇聚合物的脱水处理优选按照如下方法进行: 
将二元醇聚合物于气压为300~4000pa的环境中和80~140℃下脱水2~4小时。在具体实实施例中,将二元醇聚合物置于带有温度计、加热和减压蒸馏装置的烧瓶中,打开抽真空装置,使装置的压强控制在300-4000pa;当装置内压强稳定后,打开加热装置缓慢升高温度,使烧瓶中温度控制在80-140℃脱水2-4小时,完成后降压,冷却。
将经脱水处理后的二元醇聚合物分成三份,如定义为第一份二元醇聚合物、第二份二元醇聚合物、第三份二元醇聚合物,也即是说该二元醇聚合物是分三个阶段加入并与异氰酸酯单体反应的。依次加入的三份二元醇聚合物的摩尔比可以是为1:2:1。 
作为本发明的优选实施例,该步骤S01中的二元醇聚合物选用二元醇聚合物为聚氧化丙烯二醇(PPG)、聚四氢呋喃二醇(PTHF)、四氢呋喃-氧化丙烯共聚二醇、聚乙二醇二醇(PEG)、聚酯二醇、聚碳酸酯二醇(PCDL)、聚丁烯二醇(PBG)、聚己内酯二醇(PCL)中的至少一种。以上多元醇均为二元醇,在生产预聚体过程不宜使产品粘度过高,同时以上多元醇为无溶剂型多元醇且常用价格低廉。 
在进一步优选实施例中,上述二元醇聚合物的数均分子量为500~4000。具体的如,分子量为500~4000聚氧化丙烯二醇(PPG)、聚四氢呋喃二醇(PTHF)、四氢呋喃-氧化丙烯共聚二醇、聚乙二醇二醇(PEG)、聚酯二醇、聚碳酸酯二醇(PCDL)、聚丁烯二醇(PBG)、聚己内酯二醇(PCL)。分子量在500~4000的二元醇产品种类较多,原材料价格较低,分子量分布均匀,且柔韧性适中。 
在上述步骤S02中,异氰酸酯单体与第一份二元醇聚合物之间的反应时间优选为0.5~1.5小时,反应的常温可以是室温。当然在两者反应的过程中,应该保持搅拌处理。 
作为本发明的优选实施例,该步骤S02中的异氰酸酯单体为二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)、甲苯二异氰酸酯(TDI)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、4,4-二环己基甲烷二异氰酸酯(H12MDI)、六亚甲基二异氰酸酯(HDI)、萘二异氰酸酯(NDI)、对苯二异氰酸酯(PPDI)、1,4-环己烷二异氰酸酯(CHDI)、苯二亚甲基二异氰酸酯(XDI)、环己烷二亚甲基二异氰酸酯(HXDI)、三甲基己二异氰酸酯(TMDI)、四甲基间苯二亚甲基二异氰酸酯(TMXDI)、二甲基联苯二异氰酸酯(TODI)、甲基环己基二异氰酸酯(HTDI)中的至少一种。以异氰酸酯为常用异氰酸酯,原材料易得,原材料成本较低,且易于生产无溶剂型异氰酸酯预聚体且产品性能较好。 
在上述步骤S03中,经步骤S02反应后的反应物与第二份二元醇聚合物之间的反应时间优选为0.5~2小时。当然在两者反应的过程中,应该保持搅拌处理。 
在上述步骤S04中,经步骤S03反应后的反应物与第三份二元醇聚合物之间的反应时间优选为2~4小时。当然在两者反应的过程中,应该保持搅拌处理。 
该步骤S04中,对经第三次反应后的反应物中NCO的含量测定可以按照现有的方法进行。在本发明实施例中,该NCO的含量理论值为1.6%-9.2%。 
经NCO的含量检测后,如果还没有达到理论值时,在优选实施例中,还包括对第三次反应后的反应物继续升温10~20℃并继续反应1~2小时的步骤,直至第三次反应后的反应物的NCO的含量达到理论值。 
上述将多元醇分三段式加料有利于保证多元醇和异氰酸酯反应均匀,得到产物的分子结构较为规整,分子量分布较窄。产品粘度较低,以及异氰酸酯单体剩余量较少,同时保证生产的效率等优点。 
  
对于上述步骤S03、S04中向反应物分别加入第二份二元醇聚合物、第二份三元醇聚合物的方式可以采用恒压滴液漏斗按量滴加。
作为本发明的优选实施例,该异氰酸酯单体与二元醇聚合物总量的摩尔比为(2~3):1。该反应物的优选比例,能有效使得二元醇聚合物充分反应完全,同时降低异氰酸酯单体过剩,提高反应物的利用率,降低生产成本。 
应该理解的是,还包括对在经上述步骤S04进行第三次反应后所得的反应物进行纯化的步骤,该纯化方法可以按照如下方法进行: 
将达到理论值后的反应物进行蒸馏处理,蒸出剩余异氰酸酯单体。具体可以这样操作:将达到理论值后的反应物置入薄膜蒸发仪中,蒸出剩余异氰酸酯单体,通过色谱分析和NCO值进行检测判断蒸馏是否完全,蒸馏完成后得到无溶剂异氰酸酯预聚体。
相应地,本发明实施例还提供了一种由上文所述的无溶剂型异氰酸酯预聚体制备方法制备得到的无溶剂型异氰酸酯预聚体。该无溶剂型异氰酸酯预聚体粘度相对低,能在常温下使用而不需要加入大量溶剂,使产品使用它安全环保,同时施工方式灵活,且产品在弹性、耐磨性、防水性、粘结性等方面性能优异。 
另外,在上文所述的无溶剂型异氰酸酯预聚体制备方法的基础上,还提供了一种异氰酸酯组合物。该异氰酸酯组合物包括上述的无溶剂型异氰酸酯预聚体制备方法制备获得无溶剂型异氰酸酯预聚体、异氰酸酯单体和三聚体化合物;其中,三组分的质量百分含量如下: 
无溶剂型异氰酸酯预聚体     60~90%
异氰酸酯单体               5~35%
三聚体化合物               1~10%。
具体地,该无溶剂型异氰酸酯预聚体为上文所述的无溶剂型异氰酸酯预聚体制备方法制备获得,其作为基体组分。 
上述异氰酸酯单体为上文所述的异氰酸酯单体,在优选实施例中,该异氰酸酯单体为二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)、甲苯二异氰酸酯(TDI)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、4,4-二环己基甲烷二异氰酸酯(H12MDI)、六亚甲基二异氰酸酯(HDI)、萘二异氰酸酯(NDI)、对苯二异氰酸酯(PPDI)、1,4-环己烷二异氰酸酯(CHDI)、苯二亚甲基二异氰酸酯(XDI)、环己烷二亚甲基二异氰酸酯(HXDI)、三甲基己二异氰酸酯(TMDI)、四甲基间苯二亚甲基二异氰酸酯(TMXDI)、二甲基联苯二异氰酸酯(TODI)、甲基环己基二异氰酸酯(HTDI)中的至少一种。 
上述三聚体化合物优选为六亚甲基二异氰酸酯三聚体(HDI三聚体)、异佛尔酮二异氰酸酯三聚体(IPDI三聚体)、4,4-二环己基甲烷二异氰酸酯三聚体(H12MDI三聚体)、二苯基甲烷二异氰酸酯三聚体(MDI三聚体)、多苯基多亚甲基多异氰酸酯(PAPI)、甲苯二异氰酸酯三聚体(TDI三聚体)中的至少一种。 
上述异氰酸酯组合物由于采用上述无溶剂型异氰酸酯预聚体为基体组分,其粘度低,组合物稳定性好,避免了对溶剂的使用,有效降低了经济成本,且环保安全。其中,异氰酸酯预聚体组分使产品具有弹性和柔韧性;异氰酸酯单体可以保证产品具有一定的刚性和硬度,放置预聚体组分过多使得产品性能表现为黏、软;三聚体主要用于提高产品的交联密度,是产品的强度和耐化学腐蚀以及耐水性能更好。 
现以无溶剂型异氰酸酯预聚体及其制备方法、异氰酸酯组合物的配方和制备方法为例,对本发明进行进一步详细说明。 
实施例1
无溶剂型弹性的异氰酸酯预聚体及其制备方法:
S11:取1mol PPG-1000于带有加热和减压蒸馏的烧瓶中,在压强为1000pa,温度120℃下除水2h,冷却加入恒压漏斗中待用;
S12:将2.5mol的TDI加入烧瓶中,开动搅拌,将1/4mol的PPG-1000快速加入烧瓶中室温下反应1h后升温到60℃,温度稳定后开始缓慢滴加2/4mol的PPG-1000,滴加完成后在60℃下反应1h,继续滴加完成剩余1/4molPPG-1000;滴加完成后升温至75℃,温度稳定后反应2h,检测NCO值为8.8%,停止反应,降温后,将产物加入薄膜蒸发器中蒸出未反应TDI单体,最终产物检测NCO值为6.2%即为无溶剂弹性异氰酸酯预聚体。
一种异氰酸酯组合物,将本实施例1制备的无溶剂型异氰酸酯预聚体90g于烧瓶中,加入7g的MDI和3g的HDI三聚体混合均匀,得到无溶剂型弹性双向固化异氰酸酯组合物。异氰酸酯组合物构成质量百分比如下: 
无溶剂型异氰酸酯预聚体     90%
二苯基甲烷二异氰酸酯       7%
HDI三聚体化合物           3%。
实施例2
无溶剂型弹性的异氰酸酯预聚体及其制备方法:
S21:取1molPPG-2000于带有加热和减压蒸馏的烧瓶中,在压强为2000pa,温度120℃下除水2h,冷却加入恒压漏斗中待用;
S22:将3mol的HTDI加入烧瓶中,开动搅拌,将1/4mol的PPG-2000快速加入烧瓶中室温下反应0.5h后升温到70℃,温度稳定后开始缓慢滴加2/4mol的PPG-2000,滴加完成后在70℃下反应1h,继续滴加完成剩余1/4molPPG-2000.滴加完成后升温至85℃,温度稳定后反应2h,检测NCO值为6.6%,停止反应,降温后,将产物加入薄膜蒸发器中蒸出未反应HTDI单体,最终产物检测NCO值为3.6%即为无溶剂弹性异氰酸酯预聚体。
一种异氰酸酯组合物,将本实施例2制备的无溶剂型异氰酸酯预聚体80g于烧瓶中,加入15g的MDI和5g的IPDI三聚体混合均匀,得到无溶剂型弹性双向固化异氰酸酯组合物。异氰酸酯组合物构成质量百分比如下: 
无溶剂型异氰酸酯预聚体     80%
二苯基甲烷二异氰酸酯       15%
IPDI三聚体化合物            5%。
 实施例3
无溶剂型弹性的异氰酸酯预聚体及其制备方法:
S31:取1mol聚酯2000于带有加热和减压蒸馏的烧瓶中,在压强为4000pa,温度100℃下除水1h,冷却加入恒压漏斗中待用;
S32:将3mol的IPDI加入烧瓶中,开动搅拌,将1/4mol聚酯2000快速加入烧瓶中室温下反应1h后升温到70℃,温度稳定后开始缓慢滴加2/4mol的聚酯2000,滴加完成后在70℃下反应2h,继续滴加完成剩余1/4mol聚酯2000.滴加完成后升温至90℃,温度稳定后反应2h,检测NCO值为6.3%,停止反应,降温后,将产物加入薄膜蒸发器中蒸出未反应IPDI单体,最终产物检测NCO值为3.4%即为无溶剂弹性异氰酸酯预聚体。
一种异氰酸酯组合物,将本实施例3制备的无溶剂型异氰酸酯预聚体78g于烧瓶中,加入16g的H12MDI和6g的HDI三聚体混合均匀,得到无溶剂型弹性双向固化异氰酸酯组合物。异氰酸酯组合物构成质量百分比如下: 
无溶剂型异氰酸酯预聚体     78%
4,4,二环己基甲烷二异氰酸酯16%
HDI三聚体化合物            6%。
实施例4
无溶剂型弹性的异氰酸酯预聚体及其制备方法:
S41:取1molPCL-2000于带有加热和减压蒸馏的烧瓶中,在压强为4000pa,温度100℃下除水1h,冷却加入恒压漏斗中待用;
S41:将2.8mol的TDI加入烧瓶中,开动搅拌,将1/4molPCL-2000快速加入烧瓶中室温下反应0.5h后升温到65℃,温度稳定后开始缓慢滴加2/4mol的PCL-2000,滴加完成后在65℃下反应2h,继续滴加完成剩余1/4molPCL-2000.滴加完成后升温至80℃,温度稳定后反应1h,检测NCO值为6.1%,停止反应,降温后,将产物加入薄膜蒸发器中蒸出未反应TDI单体,最终产物检测NCO值为3.6%即为无溶剂弹性异氰酸酯预聚体。
一种异氰酸酯组合物,将上述实施例4制备的无溶剂型异氰酸酯预聚体将上述预聚体82g于烧瓶中,加入14g的MDI和4g的PAPI多聚体混合均匀,得到无溶剂型弹性双向固化异氰酸酯组合物。异氰酸酯组合物构成质量百分比如下: 
无溶剂型异氰酸酯预聚体     82%
二苯基甲烷二异氰酸酯       14%
PAPI多聚体化合物            4%。
实施例5
无溶剂型弹性的异氰酸酯预聚体及其制备方法:
取1molPPG-4000于带有加热和减压蒸馏的烧瓶中,在压强为2000pa,温度100℃下除水1.5h,冷却加入恒压漏斗中待用;
将2.2mol的TDI加入烧瓶中,开动搅拌,将1/4PPG-4000快速加入烧瓶中室温下反应0.5h后升温到65℃,温度稳定后开始缓慢滴加2/4的PPG-4000,滴加完成后在70℃下反应2h,继续滴加完成剩余1/4PPG-4000.滴加完成后升温至85℃,温度稳定后反应1.5h,检测NCO值为2.3%,停止反应,降温后,将产物加入薄膜蒸发器中蒸出未反应TDI单体,最终产物检测NCO值为1.93%即为无溶剂弹性异氰酸酯预聚体。
一种异氰酸酯组合物,将上述实施例5制备的无溶剂型异氰酸酯预聚体65g于烧瓶中,加入30g的MDI和5g的HDI三聚体混合均匀,得到无溶剂型弹性双向固化异氰酸酯组合物。 
无溶剂型异氰酸酯预聚体     65% 
二苯基甲烷二异氰酸酯       30%
HDI三聚体化合物            5%。
性能测试:
将上述实施例1至实施例5提供的含有无溶剂型异氰酸酯预聚体的异氰酸酯组合物制膜后进行相关性能测试,具体结果如表1。
由表1可知,本发明实施例提供的含有无溶剂型异氰酸酯预聚体的异氰酸酯组合物制膜具有良好的机械性能以及粘结强度高且耐低温弯曲性强。另外,该异氰酸酯组合物避免了对溶剂的使用,有效降低了成本,且环保安全。 
表1
Figure DEST_PATH_980343DEST_PATH_IMAGE001
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种无溶剂型异氰酸酯预聚体制备方法,包括如下步骤:
将二元醇聚合物脱水处理后分成三份;
将异氰酸酯单体与第一份二元醇聚合物在常温下进行第一次反应;
将所述第一次反应的反应物升温至40~70℃,加入第二份二元醇聚合物进行第二次反应;
将所述第二次反应的反应物升温至70~120℃,加入第三份二元醇聚合物进行第三次反应,直至反应物中NCO的含量达到理论值结束反应。
2.根据权利要求1所述的无溶剂型异氰酸酯预聚体制备方法,其特征在于:所述第一次反应的时间为0.5~1.5小时;和/或
所述第二次反应的时间为0.5~2小时;和/或
所述第三次反应的时间为2~4小时。
3.根据权利要求2所述的无溶剂型异氰酸酯预聚体制备方法,其特征在于:待所述第三次反应时间结束后,检测第三次反应后反应物中的NCO的含量,如没有达到理论值时,还包括对所述第三次反应后的反应物继续升温10~20℃并继续反应1~2小时的步骤。
4.根据权利要求1所述的无溶剂型异氰酸酯预聚体制备方法,其特征在于:所述二元醇聚合物与异氰酸酯单体的摩尔比为1:(2~3)。
5.根据权利要求1~4任一所述的无溶剂型异氰酸酯预聚体制备方法,其特征在于:所述异氰酸酯单体为二苯基甲烷二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、4,4-二环己基甲烷二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、萘二异氰酸酯、对苯二异氰酸酯、1,4-环己烷二异氰酸酯、苯二亚甲基二异氰酸酯、环己烷二亚甲基二异氰酸酯、三甲基己二异氰酸酯、四甲基间苯二亚甲基二异氰酸酯、二甲基联苯二异氰酸酯、甲基环己基二异氰酸酯中的至少一种。
6.根据权利要求1~4任一所述的无溶剂型异氰酸酯预聚体制备方法,其特征在于:所述二元醇聚合物为聚氧化丙烯二醇、聚四氢呋喃二醇、四氢呋喃-氧化丙烯共聚二醇、聚乙二醇二醇、聚酯二醇、聚碳酸酯二醇、聚丁烯二醇、聚己内酯二醇中的至少一种。
7.根据权利要求1~4任一所述的无溶剂型异氰酸酯预聚体制备方法,其特征在于,所述二元醇聚合物脱水处理方法如下:
将二元醇聚合物于气压为300~4000pa的环境中和80~140℃下脱水2~4小时。
8.一种无溶剂型异氰酸酯预聚体,其由权利要求1~7任一所述的无溶剂型异氰酸酯预聚体制备方法制备获得。
9.一种异氰酸酯组合物,包括权利要求1~7任一所述的无溶剂型异氰酸酯预聚体制备方法制备获得无溶剂型异氰酸酯预聚体、所述异氰酸酯单体和三聚体化合物;其中,三组分的质量百分含量如下:
无溶剂型异氰酸酯预聚体     60~90%
异氰酸酯单体               5~35%
三聚体化合物               1~10%。
10.根据权利要求9所述的异氰酸酯组合物,其特征在于:所述三聚体化合物为六亚甲基二异氰酸酯三聚体、异佛尔酮二异氰酸酯三聚体、4,4-二环己基甲烷二异氰酸酯三聚体、二苯基甲烷二异氰酸酯三聚体、多苯基多亚甲基多异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯三聚体中的至少一种。
CN201310658870.3A 2013-12-09 2013-12-09 无溶剂型异氰酸酯预聚体及其制备方法、异氰酸酯组合物 Withdrawn CN103755920A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201310658870.3A CN103755920A (zh) 2013-12-09 2013-12-09 无溶剂型异氰酸酯预聚体及其制备方法、异氰酸酯组合物

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201310658870.3A CN103755920A (zh) 2013-12-09 2013-12-09 无溶剂型异氰酸酯预聚体及其制备方法、异氰酸酯组合物

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN103755920A true CN103755920A (zh) 2014-04-30

Family

ID=50523263

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201310658870.3A Withdrawn CN103755920A (zh) 2013-12-09 2013-12-09 无溶剂型异氰酸酯预聚体及其制备方法、异氰酸酯组合物

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN103755920A (zh)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108329452A (zh) * 2018-03-22 2018-07-27 合肥安利聚氨酯新材料有限公司 一种合成革用不黄变型无溶剂聚氨酯粘接层树脂及其制备方法与应用
CN108517029A (zh) * 2018-03-22 2018-09-11 合肥安利聚氨酯新材料有限公司 一种软质合成革用不黄变型无溶剂聚氨酯中间层树脂及其制备方法与应用
CN110845684A (zh) * 2019-11-29 2020-02-28 江苏宝泽高分子材料股份有限公司 一种生态合成革用粘结材料的制备方法以及粘结材料
CN112175161A (zh) * 2019-07-03 2021-01-05 北京化工大学 一种生物基热塑性介电弹性体材料及其制备方法
CN113527625A (zh) * 2021-08-06 2021-10-22 盛鼎高新材料有限公司 聚氨酯弹性体预制物及聚氨酯弹性体的生产方法
CN115246918A (zh) * 2021-10-26 2022-10-28 佳化化学科技发展(上海)有限公司 一种硅烷改性聚氨酯树脂及其制备方法和用途

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1155288A (zh) * 1994-08-22 1997-07-23 汉克尔股份两合公司 低含量单体二异氰酸酯的聚氨基甲酸乙酯组合物
US6376567B1 (en) * 2000-12-07 2002-04-23 Bayer Corporation Polyisocyanate compositions and a process for the production of low-density flexible foams with low humid aged compression sets from these polyisocyanate compositions
CN1675274A (zh) * 2002-08-02 2005-09-28 亨茨曼国际有限公司 预聚合物、聚醇组合物以及制作软制发泡体的方法
CN101205286A (zh) * 2007-11-23 2008-06-25 东华大学 熔纺氨纶用热塑性聚氨酯的合成与改性方法
CN102504181A (zh) * 2011-09-30 2012-06-20 无锡双象化学工业有限公司 聚氨酯耐寒软质中低密度鞋用树脂及其制备方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1155288A (zh) * 1994-08-22 1997-07-23 汉克尔股份两合公司 低含量单体二异氰酸酯的聚氨基甲酸乙酯组合物
US6376567B1 (en) * 2000-12-07 2002-04-23 Bayer Corporation Polyisocyanate compositions and a process for the production of low-density flexible foams with low humid aged compression sets from these polyisocyanate compositions
CN1675274A (zh) * 2002-08-02 2005-09-28 亨茨曼国际有限公司 预聚合物、聚醇组合物以及制作软制发泡体的方法
CN101205286A (zh) * 2007-11-23 2008-06-25 东华大学 熔纺氨纶用热塑性聚氨酯的合成与改性方法
CN102504181A (zh) * 2011-09-30 2012-06-20 无锡双象化学工业有限公司 聚氨酯耐寒软质中低密度鞋用树脂及其制备方法

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108329452A (zh) * 2018-03-22 2018-07-27 合肥安利聚氨酯新材料有限公司 一种合成革用不黄变型无溶剂聚氨酯粘接层树脂及其制备方法与应用
CN108517029A (zh) * 2018-03-22 2018-09-11 合肥安利聚氨酯新材料有限公司 一种软质合成革用不黄变型无溶剂聚氨酯中间层树脂及其制备方法与应用
CN108329452B (zh) * 2018-03-22 2020-12-29 合肥安利聚氨酯新材料有限公司 一种合成革用不黄变型无溶剂聚氨酯粘接层树脂及其制备方法与应用
CN108517029B (zh) * 2018-03-22 2020-12-29 合肥安利聚氨酯新材料有限公司 一种软质合成革用不黄变型无溶剂聚氨酯中间层树脂及其制备方法与应用
CN112175161A (zh) * 2019-07-03 2021-01-05 北京化工大学 一种生物基热塑性介电弹性体材料及其制备方法
CN112175161B (zh) * 2019-07-03 2022-05-20 北京化工大学 一种生物基热塑性介电弹性体材料及其制备方法
CN110845684A (zh) * 2019-11-29 2020-02-28 江苏宝泽高分子材料股份有限公司 一种生态合成革用粘结材料的制备方法以及粘结材料
CN113527625A (zh) * 2021-08-06 2021-10-22 盛鼎高新材料有限公司 聚氨酯弹性体预制物及聚氨酯弹性体的生产方法
CN115246918A (zh) * 2021-10-26 2022-10-28 佳化化学科技发展(上海)有限公司 一种硅烷改性聚氨酯树脂及其制备方法和用途
CN115246918B (zh) * 2021-10-26 2024-04-26 佳化化学科技发展(上海)有限公司 一种硅烷改性聚氨酯树脂及其制备方法和用途

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103755920A (zh) 无溶剂型异氰酸酯预聚体及其制备方法、异氰酸酯组合物
CN100443539C (zh) 一种室温交联固化聚氨酯-聚丙烯酸酯复合水乳液的制备方法
CN101284980B (zh) 水性聚氨酯黏合剂的制备方法及在道路反光材料上的应用
CN107057027B (zh) 一种高固含量低粘度水性聚氨酯的制备方法
US8410229B2 (en) Polyurethane-modified acrylic resin and preparing method thereof
CN101235129B (zh) 聚丁二烯基水性聚氨酯及其改性乳液的制备方法
CN101851325B (zh) 湿法合成革用聚酯型高耐水解高剥离聚氨酯树脂及其制备方法
CN103601867B (zh) 用作高分子材料的水性聚氨酯分散液及其制备方法
CN109679030A (zh) 一种水性聚氨酯-聚醋酸乙烯酯树脂及其制备方法和应用
CN107266654A (zh) 一种紫外光固化超支化聚酯聚氨酯丙烯酸酯树脂及其制备方法
CN109851748B (zh) 磺酸型水性聚氨酯及其制备方法和应用
CN100528963C (zh) 一种聚氨酯树脂组合物及其制备方法
CN101638464A (zh) 一种聚氨酯-聚丙烯酸酯微乳液的制备方法
CN107501505A (zh) 防水透湿合成革用面层聚氨酯树脂及其制备方法
CN103724574A (zh) 一种皮革涂饰用非离子型水性聚氨酯-聚丙烯酸酯复合乳液的制备方法
CN105801829B (zh) 一种2官能度聚己内酯聚氨酯丙烯酸酯及其制备方法和应用
CN112625213B (zh) 一种无溶剂封闭型聚氨酯树脂组合物、聚氨酯材料和皮革产品
CN101585903A (zh) 一种水性聚氨酯及其制备方法
CN103130977A (zh) 一种双组分水性木器漆的聚氨酯多元醇分散体及其制备方法
CN103805122A (zh) 一种水性聚氨酯贴布胶及其制备方法
CN107903372A (zh) 一种uv光固化柔性超支化聚氨酯丙烯酸酯树脂及其制备方法与应用
CN103772618B (zh) 一种皮革涂饰用丙烯酸酯改性聚氨酯树脂及其制备方法
CN103467693A (zh) 一种具有良好冻融稳定性的水性聚氨酯的制备方法
CN105801807A (zh) 一种2官能度聚醚聚氨酯丙烯酸酯及其制备方法和应用
CN107286312A (zh) 一种阴离子-非离子水性聚氨酯分散体及其制备方法与应用

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
WW01 Invention patent application withdrawn after publication
WW01 Invention patent application withdrawn after publication

Application publication date: 20140430