本发明专利技术公开了一种醇酸树脂的改性中间体，所述改性中间体为单官能团异氰酸酯固化剂和/或双官能团异氰酸酯固化剂。还公开了一种固化剂改性水性醇酸树脂，通过单官能团异氰酸酯固化剂和/或双官能团异氰酸酯固化剂作为改性中间体固化剂改性水性醇酸树脂，包括醇酸树脂预聚体100份，改性中间体80‑120份，中和剂3‑4份；其中，醇酸树脂预聚体每100份包括植物油酸9‑12份，苯甲酸0.5‑2份，二元酸21‑29份，多元醇16‑24份，水性单体5‑7份，余量为二甲苯；改性中间体每100份包括成品固化剂66‑75份，单元醇类8‑12份，余量为有机溶剂。采用本发明专利技术的一种固化剂改性水性醇酸树脂及改性中间体，能提升水性醇酸树脂的干速和硬度。
【技术实现步骤摘要】
一种固化剂改性水性醇酸树脂及改性中间体
本专利技术涉及一种固化剂改性水性醇酸树脂及改性中间体，属于改性醇酸树脂
技术介绍
醇酸树脂以其经济价廉、易于施工和与空气交联的特性以及具有通用性而被广泛应用于涂料工业中。传统的溶剂型醇酸树脂含有大量的有机溶剂，会造成空气污染以及资源和能源的大量浪费。因此，醇酸树脂水性化是醇酸树脂发展的方向，同时也符合环保要求。但水性醇酸树脂与传统的溶剂型相比，存在很多缺陷，例如其干燥速度慢、硬度低、耐水性和耐溶剂性均达不到施工要求等。因此对水性醇酸树脂进行改性，有助于水性醇酸树脂进一步发展，切实符合社会发展需求。目前常用于对水性醇酸树脂进行改性的包括环氧树脂、丙烯酸、有机硅、聚氨酯和异氰酸酯等，如中国专利申请202010653041.6采用丙烯酸固化剂改性水性醇酸树脂，201710358226.2采用TDI固化剂改性水性醇酸树脂，201811346318.X采用环氧树脂固化剂改性水性醇酸树脂，201610721348.9采用有机硅固化剂改性水性醇酸树脂，201510581851.4采用聚氨酯-有机硅固化剂改性水性醇酸树脂。但是通过上述方法进行改性虽然能够改善水性醇酸树脂的部分性能，但是在硬度和干速上仍然有较大改善空间。异氰酸酯固化剂是双组分聚氨酯的硬化剂，由异氰酸酯(TDI、MDI、HDI等)制成，包括加成物、三聚体、预聚物、缩二脲、脲二酮、封闭性聚异氰酸酯等多种类型，这些异氰酸酯固化剂都具有3个NCO基团；反应时，固化剂中的NCO基团与树脂中的OH基团交联反应，形成网状的大分子而固化，因而在本领域技术人员的思维中，固化剂是不能用来改性醇酸树脂的。
技术实现思路
本专利技术的专利技术目的在于：针对上述存在的问题，提供一种固化剂改性水性醇酸树脂及改性中间体，本专利技术能够极大改善水性醇酸树脂的硬度和干燥速度。本专利技术采用的技术方案如下：一种醇酸树脂的改性中间体，所述改性中间体为单官能团异氰酸酯固化剂和/或双官能团异氰酸酯固化剂。需要说明的是，普通异氰酸酯固化剂中含有3个NCO官能团，会与醇酸树脂交联反应生产网状的大分子而固化，是醇酸树脂的硬化剂，从本领域技术人员的惯性思维讲，固化剂是不能用来改性醇酸树脂的。在本专利技术中，专利技术人通过试验发现将异氰酸酯固化剂的NCO官能团数量减少到1个和/或2个，是能够对醇酸树脂进行改性的。并且通过单官能团异氰酸酯固化剂和/或双官能团异氰酸酯固化剂的改性中间体进行改性的醇酸树脂具有干速快、硬度高等特点。作为优选，所述异氰酸酯固化剂包括三聚体固化剂和/或加成物固化剂。作为优选，所述异氰酸酯固化剂包括TDI固化剂和/或HDI固化剂。作为优选，所述异氰酸酯固化剂包括单官能团固化剂和双官能团固化剂。作为优选，所述改性中间体通过普通异氰酸酯固化剂与单元醇类反应制得。作为优选，所述单元醇类为一元醇或醇醚溶剂。作为优选，所述单元醇类为醇醚溶剂，所述醇醚溶剂包括乙二醇甲醚、乙二醇乙醚、乙二醇丙醚、乙二醇丁醚、丙二醇甲醚、丙二醇乙醚、丙二醇丙醚和丙二醇丁醚。作为优选，所述单元醇类为乙二醇甲醚。在上述方案中，单元醇类的-OH和异氰酸酯固化剂中的-NCO反应，从而消除固化剂中的NCO基团数量，得到单官能团异氰酸酯固化剂和/或双官能团异氰酸酯固化剂。一种固化剂改性水性醇酸树脂，通过单官能团异氰酸酯固化剂和/或双官能团异氰酸酯固化剂作为改性中间体固化剂改性水性醇酸树脂。在本专利技术中，单官能团异氰酸酯固化剂和/或双官能团异氰酸酯固化剂在固化剂改性水性醇酸树脂时，固化剂中的NCO基团与水性醇酸树脂中的OH基反应，生成氨基甲酸酯键，将固化剂分子链接到水性醇酸树脂，由于NCO基团只有1个和/或2个，而不会交联不会固化。通过本专利技术固化剂改性的水性醇酸树脂具有干速块、硬度高等特点。通过异氰酸酯固化剂改性水性醇酸树脂，相比使用TDI固化剂改性水性醇酸树脂，本专利技术的树脂中不会残留游离TDI，从而储存稳定性高。作为优选，所述改性水性树脂通过醇酸树脂预聚体与改性中间体反应后，再经中和反应制得。作为优选，所述固化剂改性水性醇酸树脂按重量份，包括醇酸树脂预聚体100份，改性中间体80-120份，中和剂3-4份；其中，醇酸树脂预聚体每100份包括植物油酸9-12份，苯甲酸0.5-2份，二元酸21-29份，多元醇16-24份，水性单体5-7份，余量为二甲苯；改性中间体每100份包括成品固化剂66-75份，单元醇类8-12份，余量为有机溶剂。作为优选，所述有机溶剂为乙酸乙酯、乙酸丁酯和PMA中的一种或多种，乙酸乙酯、乙酸丁酯和PMA都是固化剂的良溶剂。作为优选，所述异氰酸酯固化剂包括三聚体固化剂和/或加成物固化剂。在上述方案中，通过加入三聚体固化剂和加成物固化剂，能提高水性醇酸树脂的干速、硬度抗划伤和丰满度。作为优选，所述异氰酸酯固化剂包括TDI固化剂和/或HDI固化剂。在上述方案中，TDI固化剂能够增加树脂丰满度，HDI能够增加树脂的耐黄变性能。作为优选，所述异氰酸酯固化剂包括单官能团固化剂和双官能团固化剂。作为优选，所述有机溶剂为乙酸乙酯和/或乙酸丁酯和/或PMA。作为优选，所述植物油酸为豆油酸、妥尔油酸、亚麻油酸、桐油酸、椰子油酸、蓖麻油酸中的一种或多种。作为优选，所述二元酸为苯酐、顺酐、间苯二甲酸、对苯二甲酸、己二酸和壬二酸中的一种或多种。作为优选，所述多元醇为丙三醇、季戊四醇和三羟甲基丙烷中的一种或多种。作为优选，所述水性单体为剂偏苯三酸酐、间苯二甲酸-5-磺酸钠、二羟甲基丙酸、马来酸酐和丙烯酸中的一种。作为优选，所述中和剂为三乙胺或二甲基乙醇胺。作为优选，所述固化剂改性水性醇酸树脂按重量份，包括醇酸树脂预聚体100份，固化剂80-120份，中和剂3-4份；其中，醇酸树脂预聚体每100份包括妥尔油酸9-12份，苯甲酸0.5-2份，己二酸9-12份，苯酐12-17份，三羟甲基丙烷9-12份，季戊四醇7-12份，偏苯三酸酐5-7份，余量为二甲苯；固化剂每100份包括TDI加成物固化剂26-30份、TDI三聚体固化剂20-22份、HDI固化剂20-22份，乙二醇甲醚8-12份，余量为乙酸丁酯。固化剂改性水性醇酸树脂按照以下步骤制备：步骤a:将植物油酸、苯甲酸、二元酸、二甲苯投入反应釜中，升温至100-140℃固体原料溶解后降温至80-120℃，加入多元醇升温至160-200℃反应40-80分钟，逐渐升温210-230℃反应3-5小时直至酸值≤10KOH/mg，降温至160-200℃加入水性单体反应40-80分钟直至彻底清澈透明后降温备用；步骤b:按重量份将异氰酸酯固化剂、有机溶剂升温至40-50℃，在搅拌条件下将单元醇类缓慢滴入固化剂中，升温到55-65℃反应完全后降温至常温；步骤c:醇酸树脂预聚体与单官能团固化剂和/或双官能本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种醇酸树脂的改性中间体，其特征在于：所述改性中间体为单官能团异氰酸酯固化剂和/或双官能团异氰酸酯固化剂。/n
【技术特征摘要】
1.一种醇酸树脂的改性中间体，其特征在于：所述改性中间体为单官能团异氰酸酯固化剂和/或双官能团异氰酸酯固化剂。
2.如权利要求1所述醇酸树脂的改性中间体，其特征在于：所述异氰酸酯固化剂包括三聚体固化剂和/或加成物固化剂；作为优选，所述异氰酸酯固化剂包括TDI固化剂和/或HDI固化剂；作为优选，所述异氰酸酯固化剂包括单官能团固化剂和双官能团固化剂。
3.如权利要求1所述醇酸树脂的改性中间体，其特征在于：所述改性中间体通过普通异氰酸酯固化剂与单元醇类反应制得；作为优选，所述单元醇类为一元醇或醇醚溶剂。
4.一种固化剂改性水性醇酸树脂，其特征在于：通过单官能团异氰酸酯固化剂和/或双官能团异氰酸酯固化剂作为改性中间体固化剂改性水性醇酸树脂；作为优选，所述改性水性树脂通过醇酸树脂预聚体与改性中间体反应后，再经中和反应制得。
5.一种固化剂改性水性醇酸树脂，其特征在于：所述固化剂改性水性醇酸树脂按重量份，包括醇酸树脂预聚体100份，改性中间体80-120份，中和剂3-4份；
其中，醇酸树脂预聚体每100份包括植物油酸9-12份，苯甲酸0.5-2份，二元酸21-29份，多元醇16-24份，水性单体5-7份，余量为二甲苯；
改性中间体每100份包括成品固化剂66-75份，单元醇类8-12份，余量...
【专利技术属性】
技术研发人员：闫辉，杨开全，
申请(专利权)人：绵阳麦思威尔科技有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51
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