CN1560030A - 水可分散多异氰酸酯 - Google Patents
水可分散多异氰酸酯 Download PDFInfo
- Publication number
- CN1560030A CN1560030A CNA2004100168155A CN200410016815A CN1560030A CN 1560030 A CN1560030 A CN 1560030A CN A2004100168155 A CNA2004100168155 A CN A2004100168155A CN 200410016815 A CN200410016815 A CN 200410016815A CN 1560030 A CN1560030 A CN 1560030A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- water dispersible
- polyisocyanate
- polyisocyanates
- encapsulant
- dispersible polyisocyanate
- 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.)
- Granted
Links
Landscapes
- Polyurethanes Or Polyureas (AREA)
Abstract
本发明涉及一种水可分散多异氰酸酯，其主要组分为：由脂肪族或/和芳香族的多异氰酸酯与由脱羧腰果壳液、二异氰酸酯与聚乙二醇反应生成的单羟基封端的封闭剂反应制得官能度至少为2的异氰酸酯。此外，本发明所说的水可分散多异氰酸酯还可以与由脱羧腰果壳液为原料制得的两端均无羟基的表面活性剂(外乳化剂)按重量比为100∶1～5的比例混合，所得制品在水中的分散性及稳定性更佳。本发明最大的优点在于，采用了原料来源丰富且制备简单的封闭剂及外乳化剂。
Description
技术领域
本发明涉及一种水可分散多异氰酸酯。
技术背景
水性聚氨酯是目前正在推广的无公害涂覆材料，广泛用作涂料和胶粘剂。此类聚氨酯可分为单组分和双组分两种类型。双组分水性聚氨酯的一个组分为含亲水单体的，分子链端部为羟基或氨基的多官能度聚氨酯预聚物水分散体，另一组分为水可分散的官能度在2以上的多异氰酸酯。当这两个组分混合时，多异氰酸酯上的异氰酸根与聚氨酯预聚体端部的伯羟基或氨基反应，形成交联网络，从而可克服单组分非交联型水性聚氨酯耐水性较差的缺点，并可提高涂覆材料的硬度、力学强度和附着力。
但是，多异氰酸酯上的异氰酸根可以与水反应，一旦接触水便生成沉淀，使系统破坏，无法应用。目前解决多异氰酸酯在水中分散问题的方法有两种，外乳化法和内乳化法。所谓外乳化法是将表面活性剂按一定的比例加到多异氰酸酯中，而后直接分散到水中。所用的表面活性剂可以是离子型和/或非离子型。外乳化法的优点是操作简单方便，但所得制品的性能欠佳。所谓内乳化法是采用含亲水链段并具有能与异氰酸根(-NCO)反应的基团的化合物与多异氰酸酯反应封闭后者的部分异氰酸根，制成水可分散多异氰酸酯，如Lass等人采用环氧乙烷聚合生成的单官能度聚醚封闭多异氰酸酯的部分异氰酸根，制备了水可分散多异氰酸酯(US 5,252,696；US 6,426,414)。内乳化法对提高产品性能作出了贡献，但目前该方法中所采用的封闭剂(单官能度聚醚)的生产需在高压釜中进行，工艺较复杂、能耗较高。因此，寻找一种生产工艺相对简单、能在常压下反应、能耗较低的封闭剂来生产水可分散多异氰酸酯成为本发明目标。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种新型水可分散多异氰酸酯，以此克服现有技术中存在的不足。
技术方案：
本发明所说的水可分散多异氰酸酯，其为由脂肪族或/和芳香族的多异氰酸酯与封闭剂反应制得的官能度至少为2的异氰酸酯，或掺有外乳化剂，其特征在于，所说封闭剂为脱羧腰果壳液、二异氰酸酯与聚乙二醇反应生成的单羟基封端的两亲性表面活性剂，如(1)所示：
式中：R为含15个碳原子的含双键疏水性烃类长链；R1为二异氰酸酯中的烃类或芳香烃链段；n值为4～20；
所说的脂肪族、芳香族多异氰酸酯为各种二异氰酸酯(如1，6-己二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯等)的三聚体或多聚体，或它们与含至少三个羟基或氨基的化合物(如三羟甲基丙烷、三聚氰胺)的加成物。
制备本发明所说的水分散多异氰酸酯的主要步骤是：
将脂肪族或/和芳香族的多异氰酸酯与封端剂反应，封闭多异氰酸酯上的部分异氰酸根，反应过程中测定产物中NCO的含量，当NCO的含量降达所需官能度时停止反应，即得本发明所说的水可分散多异氰酸酯。此外，将本发明所说的水可分散多异氰酸酯与由脱羧腰果壳液为原料制得的两端均无羟基的表面活性剂(作为外乳化剂，其结构如(2)所示)，按重量比为100∶1～5的比例混合，所得制品在水中的分散性及稳定性更佳。
式中：R，R1和n值与上述相同。
其中所说封闭剂[化合物(1)]和外乳化剂[化合物(2)]的制备均为现有技术，具体的制备方法可参考(《林产化学与工艺》vol.21，No.1，p29～33)，在此不再赘述。
本发明采用原料来源丰富且制备简单的封闭剂为内乳化剂，并可进一步采用外内乳化剂制得水可分散多异氰酸酯，克服了现有技术中存在的不足。
具体实施方法
下面通过实施例对本发明作进一步阐述，其目的是为更好理解本发明内容。因此，所举之例并不限制本发明的保护范围：
实施例1
(1)多异氰酸酯的合成：
在装有温度计、搅拌器的四口烧瓶中，在流动氮气的保护下，加入单体1，6-己二异氰酸酯168g，并加入1.6g三聚催化剂，搅拌加热，控制反应温度为50℃。反应过程中体系粘度逐渐增大，取样测定-NCO。当-NCO含量为初始量的一半时，终止反应，得淡黄色透明液体为式(3)所示的三官能度多异氰酸酯。
(2)封闭剂的合成：
(a)在装有温度计、搅拌器的四口烧瓶中，在流动氮气的保护下，加入1，6-己二异氰酸酯单体168g，脱羧腰果壳液310g，并加入0.5g二月桂酸二丁基锡催化剂，搅拌加热，控制反应温度为80℃。反应过程中取样测定-NCO，当-NCO含量接近初始反应混合物的一半时，终止反应。
(b)将239g步骤(a)的生成物与400g聚乙二醇-800加入装有温度计、搅拌器、流动氮气保护的四口烧瓶中反应，温度控制在80℃。反应过程中取样测定-NCO，当-NCO含量为零时，终止反应，冷却得到前文所述的可作为封闭剂的两亲性表面活性剂[化合物(1)]。
(3)水可分散多异氰酸酯的制备：
在装有温度计、搅拌器的四口烧瓶中，在流动氮气的保护下，加入三官能度多异氰酸酯[化合物(3)]168g，再加入426g封闭剂[化合物(1)]，并加入1.0g二月桂酸二丁基锡催化剂，搅拌加热，控制反应温度为80℃。反应过程中取样测定-NCO。当-NCO含量降到初始值的2/3时，终止反应，得到水可分散多异氰酸酯，其结构如(4)所示。产物[化合物(4)]的固含量100％，可直接分散于水中。
实施例2
多异氰酸酯、封闭剂和水可分散多异氰酸酯的合成同实施例1。
作为外乳化剂的两亲表面活性剂的制备：
将239g实例1中步骤(a)的生成物与200g聚乙二醇-800在装有温度计、搅拌器、流动氮气保护的四口烧瓶中反应，温度控制在80℃。反应过程中取样测定-NCO，当-NCO含量为零时，终止反应，得到两端均无羟基的两亲表面活性剂化合物(2)。
将该两端无羟基的两亲性表面活性剂[化合物(2)]以重量比为1∶100的比例加入产物(4)，即得内乳化、外乳化兼具的水可分散多异氰酸酯。
Claims (6)
1、一种水可分散多异氰酸酯，其为由脂肪族或/和芳香族的多异氰酸酯与封闭剂反应制得的官能度至少为2的异氰酸酯，或掺有外乳化剂，其特征在于，所说封闭剂为脱羧腰果壳液与二异氰酸酯、聚乙二醇反应生成的一种单羟基封端的两亲性表面活性剂，具有如下结构：
式中：R为含15个碳原子的含双键疏水性烃类长链；R1为二异氰酸酯中的烃类或芳香烃链段；n值为4～20。
2、如权利要求1所说的水可分散多异氰酸酯，其特征在于，其中所说的脂肪族多异氰酸酯为1，6-己二异氰酸酯或异佛尔酮二异氰酸酯的三聚体或多聚体，或它们与含至少三个羟基或氨基化合物的加成物。
3、如权利要求1所说的水可分散多异氰酸酯，其特征在于，其中所说的芳香族多异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯或二苯基甲烷二异氰酸酯的三聚体或多聚体，或它们与含至少三个羟基或氨基化合物的加成物。
4、如权利要求2或3所说的水可分散多异氰酸酯，其特征在于，其中所说的含至少三个羟基的化合物为三羟甲基丙烷。
5、如权利要求2或3所说的水可分散多异氰酸酯，其特征在于，其中所说的氨基化合物为三聚氰胺。
6、如权利要求1～3所说的任意一种水可分散多异氰酸酯，其特征在于，其中所说的外乳化剂为：由脱羧腰果壳液为原料制得的两端均无羟基的表面活性剂，其结构如下所示：
式中：R为含15个碳原子的含双键疏水性烃类长链；R1为二异氰酸酯中的烃类或芳香烃链段；n值为4～20；
其中所说的外乳化剂与由脂肪族或/和芳香族的多异氰酸酯与封闭剂[化合物(1)]反应制得的官能度至少为2的异氰酸酯的重量比为1～5∶100。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 200410016815 CN1253434C (zh) | 2004-03-09 | 2004-03-09 | 水可分散多异氰酸酯 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 200410016815 CN1253434C (zh) | 2004-03-09 | 2004-03-09 | 水可分散多异氰酸酯 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN1560030A true CN1560030A (zh) | 2005-01-05 |
| CN1253434C CN1253434C (zh) | 2006-04-26 |
Family
ID=34440667
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN 200410016815 Expired - Fee Related CN1253434C (zh) | 2004-03-09 | 2004-03-09 | 水可分散多异氰酸酯 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN1253434C (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102277081A (zh) * | 2010-03-25 | 2011-12-14 | 巴斯夫欧洲公司 | 具有改进性能的水可乳化的异氰酸酯 |
| CN117700668A (zh) * | 2023-12-13 | 2024-03-15 | 广东宏昊化工有限公司 | 一种聚氨酯及其制备方法、应用 |
-
2004
- 2004-03-09 CN CN 200410016815 patent/CN1253434C/zh not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102277081A (zh) * | 2010-03-25 | 2011-12-14 | 巴斯夫欧洲公司 | 具有改进性能的水可乳化的异氰酸酯 |
| CN102277081B (zh) * | 2010-03-25 | 2016-09-28 | 巴斯夫欧洲公司 | 具有改进性能的水可乳化的异氰酸酯 |
| CN117700668A (zh) * | 2023-12-13 | 2024-03-15 | 广东宏昊化工有限公司 | 一种聚氨酯及其制备方法、应用 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN1253434C (zh) | 2006-04-26 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| TWI577707B (zh) | A method for producing solventless aqueous polyurethane dispersions | |
| CN112194772B (zh) | 高固自修复型水性聚氨酯丙烯酸酯及其制备方法 | |
| CA2090144A1 (en) | Coating compositions, a process for their production and their use for coating water-resistant substrates | |
| JPH0832851B2 (ja) | ２成分系塗料用組成物 | |
| JP2003515639A5 (zh) | ||
| CN102093530A (zh) | 一种有机硅改性水性聚氨酯的制备方法 | |
| CN101280061A (zh) | 有机硅-聚氨酯-丙烯酸酯三元复合离聚物乳液的合成方法 | |
| TW202037623A (zh) | 水性聚氨酯分散液的製備方法 | |
| CN111621259B (zh) | 一种透气式塑胶跑道用的水性聚氨酯胶黏剂及其制备方法 | |
| CN1662572A (zh) | 聚氨酯分散体 | |
| US20080102126A1 (en) | Novel hydrogels based on aliphatic NCO prepolymers | |
| CN108467471B (zh) | 一种梳状多支化水性聚氨酯分散体及其制备与应用 | |
| CN1253434C (zh) | 水可分散多异氰酸酯 | |
| CN1407014A (zh) | 一种聚氨酯—聚丙烯酸酯复合纳米水分散体及其制备方法 | |
| CN1810846A (zh) | 一种三嵌段可聚合非离子型聚氨酯表面活性剂的制备方法 | |
| CN1583829A (zh) | 用三聚氰胺制备阻燃聚醚的方法 | |
| WO1998038230A9 (en) | Low voc, isocyanate based aqueous curable compositions | |
| Lee et al. | Aqueous polyurethane dispersions: effects of DMPA and bisphenol a polyol on dispersion and physical properties of emulsion cast films | |
| Samson et al. | Relationships between synthesis and mechanical properties of new polyurea materials | |
| JP3016234B2 (ja) | 自己乳化型ポリイソシアネート混合物、並びにこれを用いた水系塗料組成物および水性接着剤組成物 | |
| CN116376506A (zh) | 一种光固化水性聚氨酯丙烯酸酯胶黏剂的制备方法 | |
| CN105385333A (zh) | 紫外光固化涂料及其制备方法 | |
| CN113307941B (zh) | 一种丙烯酸酯齐聚物及其制备方法与应用方法 | |
| CN111303370B (zh) | 一种采用后扩链剂制备水性聚氨酯的方法 | |
| CN115838464A (zh) | 一种含扭曲多重氢键的水性室温自修复聚氨酯的制备方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| C17 | Cessation of patent right | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20060426 Termination date: 20100309 |