【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專(zhuān)利技術(shù)屬于異氰酸酯領(lǐng)域，具體涉及一種封閉型多異氰酸酯及其制備方法和應(yīng)用。
技術(shù)介紹
1、封閉型異氰酸酯是異氰酸酯與封閉劑反應(yīng)而生成的產(chǎn)物，廣泛使用于單組分聚氨酯涂料中，特別適用于汽車(chē)涂料和卷材涂料。
2、常用的肟類(lèi)封閉劑、酚類(lèi)封閉劑、醇類(lèi)封閉劑、內(nèi)酰胺類(lèi)封閉劑在制備封閉型多異氰酸酯時(shí)，通常固化溫度需要在140℃以上，能耗成本較高，且限制了其在耐熱性低的塑料基材的使用。
3、丙二酸二酯類(lèi)化合物作為異氰酸酯封閉劑，能夠有效降低固化溫度，甚至可以實(shí)現(xiàn)100℃以下的低溫固化。但是，所得的該類(lèi)封閉型異氰酸酯會(huì)存在透亮度低的問(wèn)題，進(jìn)而影響下游涂料應(yīng)用，特別是漆膜外觀(guān)。
4、鑒于此，本領(lǐng)域亟需開(kāi)發(fā)一種高透亮度的丙二酸二酯類(lèi)化合物封閉的多異氰酸酯組合物的制備方法。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本專(zhuān)利技術(shù)的目的在于，針對(duì)丙二酸二酯類(lèi)化合物作為封閉劑所得的封閉型多異氰酸酯會(huì)存在透亮度低的問(wèn)題，提供一種封閉型多異氰酸酯的制備方法，通過(guò)控制部分原料的加料方式，使制得的該封閉型多異氰酸酯具有高透亮度的優(yōu)點(diǎn)，將其應(yīng)用于下游涂料時(shí)能夠改善漆膜外觀(guān)。
2、為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本專(zhuān)利技術(shù)提供如下技術(shù)方案：
3、在第一個(gè)方面，提供一種封閉型多異氰酸酯的制備方法，包括如下步驟：
4、在反應(yīng)裝置中先加入多異氰酸酯與封閉劑組合物中的其他封閉劑組分，然后將封閉劑組合物中的丙二酸二酯類(lèi)化合物、堿性催化劑分別連續(xù)通過(guò)混合裝置(例如管道混合器)混合并連續(xù)加入反應(yīng)體系；
5、所述封閉劑組合物包括丙二酸二酯類(lèi)化合物和其他封閉劑組分。
6、根據(jù)本專(zhuān)利技術(shù)提供的制備方法，一些實(shí)施方案中，所述多異氰酸酯選自以二異氰酸酯為單體的自聚產(chǎn)物、二異氰酸酯與多元醇反應(yīng)改性后的異氰酸酯。
7、所述二異氰酸酯是在碳骨架中除了nco基團(tuán)之外還含有4-30個(gè)碳原子的脂肪族和/或脂環(huán)族二異氰酸酯的一種或多種。所述二異氰酸酯例如可以選自但不限于選自1,4-丁烷二異氰酸酯、1,5-戊烷二異氰酸酯、2,2,4-三甲基-六亞甲基-1,6-二異氰酸酯、賴(lài)氨酸二異氰酸酯、異佛爾酮二異氰酸酯、1,6-六亞甲基二異氰酸酯(hdi)、1,3-雙(異氰酸根合甲基)環(huán)己烷和4,4’-二環(huán)己基甲烷二異氰酸酯中的一種或多種，優(yōu)選為1,6-六亞甲基二異氰酸酯(hdi)。
8、所述多元醇，可以是甘油、三羥甲基丙烷、季戊四醇、聚酯多元醇類(lèi)、聚醚多元醇類(lèi)、丙烯酸多元醇類(lèi)、聚烯烴多元醇類(lèi)等。
9、一些實(shí)施方案中，所述多異氰酸酯中包含異氰脲酸酯、脲二酮、縮二脲、氨基甲酸酯、脲基甲酸酯、亞氨基噁二嗪二酮和碳化二亞胺結(jié)構(gòu)中的一種或多種，優(yōu)選包含異氰脲酸酯和縮二脲結(jié)構(gòu)。
10、所述多異氰酸酯的nco官能度≥2.5(例如，3、4、5、6、7、8、9、10)，通常nco官能度小于等于10，異氰酸酯基團(tuán)的含量為5-40wt％(按照不含溶劑計(jì)算)，例如，10wt％、15wt％、20wt％、22wt％、25wt％、28wt％、30wt％、35wt％。
11、一些實(shí)施方案中，所述堿性催化劑為金屬醇鹽，優(yōu)選選自甲醇鈉、乙醇鈉、苯酚鈉和甲醇鉀中的一種或多種，更優(yōu)選為甲醇鈉。
12、一些實(shí)施方案中，所述堿性催化劑的用量為所述多異氰酸酯質(zhì)量的0.01wt％-5wt％(例如，0.02wt％、0.04wt％、0.05wt％、0.1wt％、0.2wt％、0.5wt％、1.0wt％、1.5wt％、2.0wt％、2.5wt％、3.0wt％、4.0wt％、4.5wt％)。
13、一些實(shí)施方案中，所述丙二酸二酯類(lèi)化合物選自丙二酸二甲酯、丙二酸二乙酯、丙二酸二正丙酯、丙二酸二異丙酯、丙二酸二正丁酯、丙二酸二異丁酯和丙二酸二叔丁酯中的一種或多種，優(yōu)選為丙二酸二乙酯。
14、一些實(shí)施方案中，所述其他類(lèi)型封閉劑選自乙酰乙酸乙酯、乙酰乙酸甲酯、乙酰乙酸丁酯、二異丙胺、3,5-二甲基吡唑、丁酮肟、己內(nèi)酰胺、甲醇、乙醇、異丁醇和異戊醇中的一種或多種，優(yōu)選選自二異丙胺和/或乙酰乙酸乙酯。
15、一些實(shí)施方案中，所述封閉劑組合物中，丙二酸二酯類(lèi)化合物的摩爾量為封閉劑組合物總摩爾量的30-90％(例如，32％、35％、40％、45％、50％、60％、70％、80％、85％)，其他類(lèi)型封閉劑的摩爾量為封閉劑組合物總摩爾量的10-70％(例如，15％、20％、25％、30％、35％、40％、45％、50％、55％、60％)。
16、一些實(shí)施方案中，相對(duì)于所述多異氰酸酯的異氰酸酯基，所述封閉劑組合物的用量為0.90-1.3(例如，0.92、0.94、0.95、0.96、0.98、1.0、1.15、1.2)摩爾當(dāng)量，優(yōu)選為0.95-1.1摩爾當(dāng)量。
17、一些實(shí)施方案中，在溶劑或者無(wú)溶劑的條件下，多異氰酸酯與封閉劑組合物進(jìn)行封閉反應(yīng)。是否需要加入溶劑，主要根據(jù)產(chǎn)品的粘度來(lái)決定，一般反應(yīng)前加入溶劑可以降低反應(yīng)體系的粘度。
18、一些實(shí)施方案中，所述溶劑選自芳烴溶劑(如甲苯、二甲苯、芳烴溶劑油)、乙酸乙酯、乙酸丁酯、丙二醇甲醚醋酸酯、3-甲氧基乙酸正丁酯、丙酮、丁酮、4-甲基-2-戊酮和環(huán)己酮中的一種或多種。
19、一些實(shí)施方案中，所述溶劑的加入量占所述封閉型異氰酸酯質(zhì)量的10-70wt％(例如，12wt％、15wt％、20wt％、25wt％、30wt％、40wt％、50wt％、55wt％、60wt％、65wt％、68wt％)。
20、根據(jù)本專(zhuān)利技術(shù)提供的制備方法，一些實(shí)施方案中，反應(yīng)體系的反應(yīng)溫度為30-120℃(例如，50℃、60℃、70℃、85℃、100℃、110℃)，優(yōu)選為40-80℃。
21、在第二個(gè)方面，提供一種如上所述的制備方法制得的所述閉型多異氰酸酯。
22、根據(jù)本專(zhuān)利技術(shù)提供的閉型多異氰酸酯，一些實(shí)施方案中，所述封閉型多異氰酸酯的濁度小于或等于0.8ntu，例如，≤0.6ntu、≤0.5ntu、≤0.4ntu、≤0.3ntu、≤0.2ntu、≤0.1ntu。
23、在制備所述封閉型多異氰酸酯過(guò)程中，還可以加入抗氧劑；或者在制得的所述封閉型多異氰酸酯中，可以加入抗氧劑。所述抗氧劑的加入量可以是本領(lǐng)域的常規(guī)選擇，這里不再贅述。
24、一些實(shí)施方案中，所述抗氧劑可以包括受阻酚類(lèi)抗氧劑、受阻胺類(lèi)抗氧劑、亞磷酸酯類(lèi)抗氧劑。
25、在第三個(gè)方面，提供一種如上所述制備方法制得的所述封閉型多異氰酸酯或者如上所述的封閉型多異氰酸酯的應(yīng)用。
26、根據(jù)本專(zhuān)利技術(shù)提供的所述應(yīng)用，一些實(shí)施方案中，所述封閉型多異氰酸酯用于制備單組分涂料體系。
27、在本文中，所述封閉型多異氰酸酯應(yīng)用于單組分涂料體系的操作步驟和具體配方，可以是本領(lǐng)域的常規(guī)手段，這里不再贅述。
28、專(zhuān)利技術(shù)人通過(guò)對(duì)造成丙二酸二酯類(lèi)化合物封閉的多異氰酸酯組合物透亮度因素進(jìn)行系統(tǒng)本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
1.一種封閉型多異氰酸酯的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述多異氰酸酯選自以二異氰酸酯為單體的自聚產(chǎn)物、二異氰酸酯與多元醇反應(yīng)改性后的異氰酸酯。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的制備方法，其特征在于，所述堿性催化劑為金屬醇鹽，優(yōu)選選自甲醇鈉、乙醇鈉、苯酚鈉和甲醇鉀中的一種或多種，更優(yōu)選為甲醇鈉；
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)所述的制備方法，其特征在于，所述丙二酸二酯類(lèi)化合物選自丙二酸二甲酯、丙二酸二乙酯、丙二酸二正丙酯、丙二酸二異丙酯、丙二酸二正丁酯、丙二酸二異丁酯和丙二酸二叔丁酯中的一種或多種，優(yōu)選為丙二酸二乙酯。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一項(xiàng)所述的制備方法，其特征在于，所述其他類(lèi)型封閉劑選自乙酰乙酸乙酯、乙酰乙酸甲酯、乙酰乙酸丁酯、二異丙胺、3,5-二甲基吡唑、丁酮肟、己內(nèi)酰胺、甲醇、乙醇、異丁醇和異戊醇中的一種或多種，優(yōu)選選自二異丙胺和/或乙酰乙酸乙酯。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5中任一項(xiàng)所述的制備方法，其特征在于，所述封閉劑組合物中，丙二酸二酯類(lèi)化合物的摩爾量為封
7.根據(jù)權(quán)利要求1-6中任一項(xiàng)所述的制備方法，其特征在于，在溶劑或者無(wú)溶劑的條件下，多異氰酸酯與封閉劑組合物進(jìn)行封閉反應(yīng)；
8.根據(jù)權(quán)利要求1-7中任一項(xiàng)所述的制備方法，其特征在于，反應(yīng)體系的反應(yīng)溫度為30-120℃，優(yōu)選為40-80℃。
9.如權(quán)利要求1-8中任一項(xiàng)所述的制備方法制得的所述閉型多異氰酸酯；
10.如權(quán)利要求1-8中任一項(xiàng)所述制備方法制得的所述封閉型多異氰酸酯或者如權(quán)利要求9所述的封閉型多異氰酸酯的應(yīng)用；
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種封閉型多異氰酸酯的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述多異氰酸酯選自以二異氰酸酯為單體的自聚產(chǎn)物、二異氰酸酯與多元醇反應(yīng)改性后的異氰酸酯。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的制備方法，其特征在于，所述堿性催化劑為金屬醇鹽，優(yōu)選選自甲醇鈉、乙醇鈉、苯酚鈉和甲醇鉀中的一種或多種，更優(yōu)選為甲醇鈉；
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)所述的制備方法，其特征在于，所述丙二酸二酯類(lèi)化合物選自丙二酸二甲酯、丙二酸二乙酯、丙二酸二正丙酯、丙二酸二異丙酯、丙二酸二正丁酯、丙二酸二異丁酯和丙二酸二叔丁酯中的一種或多種，優(yōu)選為丙二酸二乙酯。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一項(xiàng)所述的制備方法，其特征在于，所述其他類(lèi)型封閉劑選自乙酰乙酸乙酯、乙酰乙酸甲酯、乙酰乙酸丁酯、二異丙胺、3,5-二甲基吡唑、丁酮肟...
【專(zhuān)利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：李海軍，盧福廣，邊凱，姚飛洋，趙洪春，曹玉龍，石濱，尚永華，
申請(qǐng)(專(zhuān)利權(quán))人：萬(wàn)華化學(xué)集團(tuán)股份有限公司，
類(lèi)型：發(fā)明
國(guó)別省市：
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