【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于异氰酸酯，具体涉及一种脲基甲酸酯组合物、多异氰酸酯组合物及其制备方法和应用。
技术介绍
1、由于含有异氰脲酸酯结构的脂肪族多异氰酸酯具有优异的耐候性、耐化学性以及耐热性，其被广泛用于汽车原厂漆及修补漆等高端领域，特别是作为清漆。近年来，由于环境保护要求的不断提高，为了能够减少涂料组合物在应用过程中有机溶剂的使用，用作固化剂的多异氰酸酯逐渐向低粘度化方向发展。
2、目前已经公开了的用于制备含有异氰脲酸酯结构的低粘多异氰酸酯组合物的方法主要有降低反应转化率和引入改性成分等。us4801663a公开了一种低粘多异氰酸酯组合物，其中异氰脲酸酯单环聚合物的比例高达70～75％，但其反应转化率只能达到12～21％，反应的总收率显著降低；但是该方法需要从最终反应产物中除去大量未反应的单体，大大增加了该方法的生产成本。
3、us5354834a通过控制组合物中异氰脲酸酯三聚体的含量低于60％及脲二酮二聚体的含量高于10％实现了产品粘度的降低，脲二酮二聚体含量的提升有利于降低组合物的粘度，但脲二酮二聚体属于线性结构，其交联性、热稳定性及相容性较差，对漆膜的硬度、耐候性及外观是不利的，且存在储存过程中单体含量增多的问题。
4、cn1757639a公开了一种低粘多异氰酸酯的制备方法，该方法以多氟酸的季铵盐或鏻盐作为催化剂，制得了含有亚氨基噁二嗪二酮基团的聚异氰酸酯，能够降低多异氰酸酯组合物的粘度，但是亚氨基噁二嗪二酮结构稳定性较差，且氟元素的引入使得该方法不够安全环保。
5、cn10129
6、由上述内容可知，目前现有技术中提供的多异氰酸酯组合物很难同时保证兼具较低的粘度和较好的相容性。
7、因此，开发一种能够使多异氰酸酯组合物兼具较低的粘度和优异的相容性的脲基甲酸酯组合物，是本领域急需解决的技术问题。
技术实现思路
1、针对现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种脲基甲酸酯组合物、多异氰酸酯组合物及其制备方法和应用，通过限定所述脲基甲酸酯组合物包括脲基甲酸酯a和脲基甲酸酯b的组合，可以使包含所述脲基甲酸酯组合物的多异氰酸酯组合物不仅具有较低的粘度，同时还具有较好的相容性，应用于涂料组合物中可以保证形成的涂膜具有较好的光泽度和优异的外观。
2、为达此目的，本专利技术采用以下技术方案：
3、第一方面，本专利技术提供一种脲基甲酸酯组合物，所述脲基甲酸酯组合物包括脲基甲酸酯a和脲基甲酸酯b的组合；
4、所述脲基甲酸酯a的结构如式ⅰ所示：
5、
6、所述脲基甲酸酯b的结构如式ⅱ所示：
7、
8、其中，r1、r3和r4各自独立地选自c2-c14链状或环状的亚烷基(例如c3、c4、c5、c6、c7、c8、c9、c10或c12的亚烷基)，r2选自c2-c14链状或环状的烷基(例如c3、c4、c5、c6、c7、c8、c9、c10或c12的烷基)。
9、本专利技术提供的脲基甲酸酯组合物包括具有式ⅰ所示结构的脲基甲酸酯a和具体式ⅱ所示结构的脲基甲酸酯b的组合，通过限定所述脲基甲酸酯组合物包含上述两种组分，可以使包含其的多异氰酸酯组合物具有较低的粘度，同时又能满足良好的相容性，从而可广泛应用于制备漆膜性能良好的涂料组合物。
10、优选地，所述所述脲基甲酸酯a和脲基甲酸酯b的质量比为(0.01～10):1，例如0.05:1、0.1:1、0.5:1、1:1、2:1、4:1、6:1或8:1等。
11、作为本专利技术的优选技术方案，采用质量比为(0.01～10):1的脲基甲酸酯a和脲基甲酸酯b进行搭配组成的脲基甲酸酯组合物，可以进一步提升包含其的多异氰酸酯组合物的综合性能；一方面，当脲基甲酸酯a和脲基甲酸酯b的质量比低于上述比例范围时，二者形成的脲基甲酸酯组合物调整多异氰酸酯组合物的粘度的效果会较差，不能有效降低多多异氰酸酯组合物的粘度；另一方面，当脲基甲酸酯a和脲基甲酸酯b的质量比高于上述比例范围时，二者形成的脲基甲酸酯组合物添加到多异氰酸酯组合物中会使多异氰酸酯组合物与溶剂的相容性有降低的趋势。
12、优选地，所述脲基甲酸酯a的制备原料包括二异氰酸酯a和一元醇，
13、所述一元醇的结构为r2-oh，所述二异氰酸酯a的结构为ocn-r1-nco，r1和r2式ⅰ中的r1和r2有相同的取值范围。
14、优选地，所述一元醇包括碳原子数为2～10(例如2、4、6或8)的一元醇，进一步优选为碳原子数为2～10的脂肪族一元醇。
15、优选地，所述脂肪族一元醇包括甲醇、乙醇、丙醇、正丁醇、己醇、异丁醇或2-乙基己醇中的任意一种或至少两种的组合。
16、优选地，所述脲基甲酸酯b的制备原料包括二异氰酸酯b和二元醇，
17、所述二元醇的结构为ho-r3-oh，所述二异氰酸酯b的结构式为ocn-r4-nco，r3和r4与式ⅰi中的r3和r4有相同的取值范围。
18、优选地，所述二元醇包括碳原子数为2～12(例如3、5、7、9或11等)的二元醇，进一步优选为碳原子数为2～12的脂肪族二元醇，所述二元醇的结构为ho-r3-oh，r3选自c2-c14亚烷基。
19、优选地，所述脂肪族二元醇包括乙二醇、二甘醇、三甘醇、丙二醇、二丙二醇、三丙二醇、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、1,2-丁二醇、1,3-丁二醇、1,4-丁二醇、2,3-丁二醇、2-甲基-1,2-丙二醇、1,5-戊二醇、2-甲基-2,3-丁二醇、1,6-己二醇、1,2-己二醇、2,5-己二醇、2-甲基-2,4-戊二醇、2,3-二甲基-2,3-丁二醇、2-乙基-己二醇、1,2-辛二醇、1,2-癸二醇、2,2,4-三甲基戊二醇、2-丁基-2-乙基-1,3-丙二醇或2,2-二乙基-1,3-丙二醇中的任意一种或至少两种的组合。
20、优选地，所述二异氰酸酯a和二异氰酸酯b各自独立地包括四亚甲基二异氰酸酯、五亚甲基二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、二环己基甲烷二异氰酸酯或赖氨酸二异氰酸酯中的任意一种或至少两种的组合，进一步优选为五亚甲基二异氰酸酯(pdi)和/或六亚甲基二异氰酸酯(hdi)。
21、第二方面，本专利技术提供一种如第一方面所述脲基甲酸酯组合物的制备方法，所述制备方法包括方法a或方法b；
22、所述方法a包括：将二异氰酸酯和一元醇进行反应，加入二元醇进行反应，得到所述脲基甲酸酯组合物；
23、所述方法b包括如下步骤：
24、(b1)将二异氰酸酯a和一元醇进行反应，得到脲基甲酸酯a；将二异氰酸酯b和二元醇进行反应，得到脲基甲酸酯b；
25、(b2)将步骤(b1)得到的脲基甲酸酯a和脲基本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种脲基甲酸酯组合物，其特征在于，所述脲基甲酸酯组合物包括脲基甲酸酯A和脲基甲酸酯B的组合；
2.根据权利要求1所述的脲基甲酸酯组合物，其特征在于，所述所述脲基甲酸酯A和脲基甲酸酯B的质量比为(0.01～10):1。
3.根据权利要求1或2所述的脲基甲酸酯组合物，其特征在于，所述脲基甲酸酯A的制备原料包括二异氰酸酯A和一元醇，
4.一种如权利要求1～3任一项所述脲基甲酸酯组合物的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括方法A或方法B；
5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，在方法A中，以所述二异氰酸酯的质量为100％计，所述一元醇的质量为0.05～5％；
6.一种多异氰酸酯组合物，其特征在于，所述多异氰酸酯组合物包括如权利要求1～3任一项所述的脲基甲酸酯组合物和异氰酸酯多聚体的组合。
7.根据权利要求6所述的多异氰酸酯组合物，其特征在于，所述多异氰酸酯组合物中的脲基甲酸酯基与异氰脲酸酯基的摩尔比为(0.01～3):1；
8.一种如权利要求7所述多异氰酸酯组合物的制备方法，其特征在于，所述
9.一种涂料组合物，其特征在于，所述涂料组合物包括如权利要求6或7所述的多异氰酸酯组合物和聚合物多元醇。
10.根据权利要求9所述的涂料组合物，其特征在于，所述多异氰酸酯组合物中的异氰酸酯基团和聚合物多元醇中的羟基的摩尔比为(1～1.5):1；
...【技术特征摘要】
1.一种脲基甲酸酯组合物，其特征在于，所述脲基甲酸酯组合物包括脲基甲酸酯a和脲基甲酸酯b的组合；
2.根据权利要求1所述的脲基甲酸酯组合物，其特征在于，所述所述脲基甲酸酯a和脲基甲酸酯b的质量比为(0.01～10):1。
3.根据权利要求1或2所述的脲基甲酸酯组合物，其特征在于，所述脲基甲酸酯a的制备原料包括二异氰酸酯a和一元醇，
4.一种如权利要求1～3任一项所述脲基甲酸酯组合物的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括方法a或方法b；
5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，在方法a中，以所述二异氰酸酯的质量为100％计，所述一元醇的质量为0.05～5％；
6.一种多异氰...
【专利技术属性】
技术研发人员：孙立冬，王少华，刘伟杰，尚永华，史培猛，胡浩，周琦，王小乐，杨文学，孙积钊，吴永康，
申请(专利权)人：万华化学宁波有限公司，
类型：发明
国别省市：
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