高固含聚氨酯改性树脂及其制备方法.pdf

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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910292955.1 (22)申请日 2019.04.12 (71)申请人 舟山恒丽新型材料技术有限公司 地址 316200 浙江省舟山市岱山县东沙镇 兴工路9号2幢201室 (72)发明人 王春丽于辉 (74)专利代理机构 北京君恒知识产权代理事务 所(普通合伙) 11466 代理人 郑黎明 (51)Int.Cl. C08F 283/00(2006.01) C08F 220/14(2006.01) C08G 18/75(2006.01) C08G 18/66(2006.。

2、01) C08G 18/42(2006.01) C08G 18/32(2006.01) C09J 151/08(2006.01) (54)发明名称 高固含聚氨酯改性树脂及其制备方法 (57)摘要 本发明公开了本发明提供了一种用于家具， 地板等木器的高固含聚氨酯改性水性树脂及其 制备方法， 是将聚酯多元醇、 氢化MDI反应生成聚 氨酯预聚体后， 再与丙烯酸酯聚合， 得到的聚氨 酯改性水性树脂。 该水性树脂主要用于木器家具 的制作， 其主要特点为： 1.产品以水为介质， 气味 小， 安全环保， 易挥发； 2硬度高， 强度好， 耐水性 优良， 光泽度好； 3.固含量高， 干燥固化时间适 中， 可满足。

3、生产要求； 4.产品无毒性， 使用过程安 全卫生， 对人体无刺激性。 权利要求书1页 说明书3页 CN 110003397 A 2019.07.12 CN 110003397 A 1.高固含聚氨酯改性树脂， 其特征在于， 由以下成分组成： 聚酯多元醇、 三羟甲基丙烷、 二月桂酸二丁基锡、 HMDI、 N-甲基吡咯烷酮、 丙烯酸甲酯、 偶氮二异丁腈、 N,N-二甲基乙酰 胺、 双丙酮丙烯酰胺、 三乙胺、 乙二胺、 己二酸二酰肼和蒸馏水。 2.如权利要求1所述的高固含聚氨酯改性树脂， 其特征在于， 以重量份数计， 由如下成 分制成： 95120份聚酯多元醇、 6.59份三羟甲基丙烷、 0.51份二。

4、月桂酸二丁基锡、 180240 份HMDI、 4560份N-甲基吡咯烷酮、 264325份丙烯酸甲酯、 6.510份偶氮二异丁腈、 3048份 N,N-二甲基乙酰胺、 1.23份双丙酮丙烯酰胺、 2.46份三乙胺、 25份乙二胺、 305份蒸馏水 和足够对产品进行中和反应的己二酸二酰肼。 3.如权利要求1至2所述的高固含聚氨酯改性树脂的制备方法， 其特征在于， 包括以下 步骤： 将经脱水处理的聚酯多元醇、 三羟甲基丙烷与HMDI反应后， 加入N-甲基吡咯烷酮进行 反应， 再与部分甲基丙烯酸甲酯反应， 然后将物料温度降低后， 依次加入偶氮二异丁腈、 N, N-二甲基乙酰胺、 双丙酮丙烯酰胺、 三。

5、乙胺和乙二胺及蒸馏水， 再将反应温度升高后进行聚 合反应， 反应结束后加入己二酸二酰肼中和反应， 即得到用于木器漆的聚氨酯改性水性树 脂。 4.如权利要求3所述的高固含聚氨酯改性树脂及其制备方法， 其特征在于， 包括以下步 骤： a） 在装有搅拌器， 温度计， 加料器的四口烧瓶中加入95120份聚酯多元醇、 6.59份三 羟甲基丙烷， 开启搅拌， 将温度升至90100摄氏度， 抽真空， 进行脱水处理11.5小时； 将温 度降至4050摄氏度， 加入180240份HMDI及0.51份二月桂酸二丁基锡， 维持反应温度80 85摄氏度12小时； 加入4560份N-甲基吡咯烷酮， 8085摄氏度保温0。

6、.52小时； 加入80100 份丙烯酸甲酯， 9095摄氏度保温22.5小时； 将温度降至3545摄氏度， 加入184225份丙烯 酸甲酯， 搅拌1030分钟； 将6.510份偶氮二异丁腈和3048份N,N-二甲基乙酰胺充分溶解 后加入烧瓶中， 搅拌530分钟， 加入1.23份双丙酮丙烯酰胺， 搅拌均匀后加入2.46份三乙 胺， 搅拌230分钟， 加入255份水， 降温到30摄氏度以下， 加入25份乙二胺， 搅拌均匀后将物 料转移至分散杯中， 搅拌2535分钟取出； b） 将步骤a） 中所得1/3的物料加入装有搅拌器、 温度计、 冷凝器及加料装置的四口烧瓶 中， 升温至8595摄氏度， 保持温。

7、度3060分钟， 然后将剩余的物料缓慢加入后， 保温13小 时； 将温度降至40摄氏度后， 将己二酸二酰肼溶解入50份水中， 加入烧瓶中与产品进行中和 反应， 搅拌2535分钟后过滤。 权利要求书 1/1 页 2 CN 110003397 A 2 高固含聚氨酯改性树脂及其制备方法 技术领域 0001 本发明涉及树脂， 尤其涉及高固含聚氨酯改性树脂及其制备方法。 背景技术 0002 聚氨酯胶粘剂具有软硬度等性能,可调节性好、 耐低温、 柔韧性好、 粘接强度大等 优点,能粘接金属、 非金属等多种材料,用途越来越广。 但是,目前在整个聚氨酯胶粘剂领域 中以溶剂型聚氨酯胶粘剂为主,其缺点是有机溶剂气味。

8、大、 易挥发、 使用时造成空气污染、 易燃、 或多或少具有毒性等。 随着人们的安全意识和环保意识的加强,近年来世界各国聚氨 酯材料研究人员花费了相当大的精力进行水性聚氨酯胶粘剂的开发研究。 水性聚氨酯胶粘 剂是指将聚氨酯溶于水或分散于水中而形成的胶粘剂,它以水为基本介质,具有不燃、 无 毒、 不污染环境、 节省能源、 操作方便等优点,因此成为国内外研究的热门课题。 0003 水性聚氨酯是以水为分散介质的二元胶体体系， 与溶剂型聚氨酯相比具有无毒、 不易燃烧、 不污染环境等优点 在经济发达国家已广泛用作涂料、 粘合剂、 皮革涂饰剂、 纺织 助剂、 造纸工业助剂和电子材料等, 而且应用领域还在不断。

9、扩大。 由于水性聚氨酯胶粘剂 的综合性能优越， 随着环境法规的完善和人们环保意识的增强， 利用水性聚氨酯取代溶剂 型聚氨酯已成为一个重要的发展方向。 发明内容 0004 本发明所要解决的技术问题是提供一种安全环保、 硬度高强度好且无毒的高固含 聚氨酯改性树脂及其制备方法。 0005 本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为： 高固含聚氨酯改性树脂， 由以下 成分组成： 聚酯多元醇、 三羟甲基丙烷、 二月桂酸二丁基锡、 HMDI、 N-甲基吡咯烷酮、 丙烯酸 甲酯、 偶氮二异丁腈、 N,N-二甲基乙酰胺、 双丙酮丙烯酰胺、 三乙胺、 乙二胺、 己二酸二酰肼 和蒸馏水。 0006 优选的， 以重量。

10、份数计， 由如下成分制成： 95120份聚酯多元醇、 6.59份三羟甲基 丙烷、 0.51份二月桂酸二丁基锡、 180240份HMDI、 4560份N-甲基吡咯烷酮、 264325份丙 烯酸甲酯、 6.510份偶氮二异丁腈、 3048份N,N-二甲基乙酰胺、 1.23份双丙酮丙烯酰胺、 2.46份三乙胺、 25份乙二胺、 305份蒸馏水和足够对产品进行中和反应的己二酸二酰肼。 0007 优选的， 包括以下步骤： 将经脱水处理的聚酯多元醇、 三羟甲基丙烷与HMDI反应 后， 加入N-甲基吡咯烷酮进行反应， 再与部分甲基丙烯酸甲酯反应， 然后将物料温度降低 后， 依次加入偶氮二异丁腈、 N,N-二。

11、甲基乙酰胺、 双丙酮丙烯酰胺、 三乙胺和乙二胺及蒸馏 水， 再将反应温度升高后进行聚合反应， 反应结束后加入己二酸二酰肼中和反应， 即得到用 于木器漆的聚氨酯改性水性树脂。 0008 优选的， 包括以下步骤： a） 在装有搅拌器， 温度计， 加料器的四口烧瓶中加入95120份聚酯多元醇、 6.59份三 羟甲基丙烷， 开启搅拌， 将温度升至90100摄氏度， 抽真空， 进行脱水处理11.5小时。 将温 说明书 1/3 页 3 CN 110003397 A 3 度降至4050摄氏度， 加入180240份HMDI及0.51份二月桂酸二丁基锡， 维持反应温度80 85摄氏度12小时。 加入4560份N。

12、-甲基吡咯烷酮， 8085摄氏度保温0.52小时。 加入80100 份丙烯酸甲酯， 9095摄氏度保温22.5小时。 将温度降至3545摄氏度， 加入184225份丙烯 酸甲酯， 搅拌1030分钟。 将6.510份偶氮二异丁腈和3048份N,N-二甲基乙酰胺充分溶解 后加入烧瓶中， 搅拌530分钟， 加入1.23份双丙酮丙烯酰胺， 搅拌均匀后加入2.46份三乙 胺， 搅拌230分钟， 加入255份水， 降温到30摄氏度以下， 加入25份乙二胺， 搅拌均匀后将物 料转移至分散杯中， 搅拌2535分钟取出； b） 将步骤a） 中所得1/3的物料加入装有搅拌器、 温度计、 冷凝器及加料装置的四口烧瓶。

13、 中， 升温至8595摄氏度， 保持温度3060分钟， 然后将剩余的物料缓慢加入后， 保温13小 时。 将温度降至40摄氏度后， 将己二酸二酰肼溶解入50份水中， 加入烧瓶中与产品进行中和 反应， 搅拌2535分钟后过滤。 0009 与现有技术相比， 本发明的优点是产品的硬度从原来的B级提高到HB-H； 耐低温等 级由原来的-52度提高到-25摄氏度； 游离甲醛由原来的100mg/kg降低到50mg/kg； 可溶性重金属由原来的铅90mg/kg、 镉75mg/kg、 铬60mg/kg、 汞60mg/kg降低到重金 属总量10mg/kg； 苯系物含量由原来的300mg/kg降低到10mg/kg；。

14、 挥发性有机物含量 由原来的300g/L降低到100g/L； 乙二醇醚及其酯类由原来的300mg/kg降低到 10mg/kg。 产品即提高了质量标准， 又大幅度降低了对人体有害的物质。 具体实施方式 0010 以下结合实施例对本发明作进一步详细描述。 0011 实施例1： a） 在装有搅拌器， 温度计， 加料器的四口烧瓶中加入100份聚酯多元醇、 7份三羟甲基丙 烷， 开启搅拌， 将温度升至95摄氏度， 抽真空， 进行脱水处理1小时。 将温度降至45摄氏度， 加 入200份HMDI及0.6份二月桂酸二丁基锡， 维持反应温度82摄氏度1小时。 加入47份N-甲基吡 咯烷酮， 82摄氏度保温0.5。

15、小时。 加入80份丙烯酸甲酯， 92摄氏度保温2小时。 将温度降至40 摄氏度， 加入194份丙烯酸甲酯， 搅拌20分钟。 将7.4份偶氮二异丁腈和35份N,N-二甲基乙酰 胺充分溶解后加入烧瓶中， 搅拌5分钟， 加入1.5份双丙酮丙烯酰胺， 搅拌均匀后加入3.2份 三乙胺， 搅拌2分钟， 加入255份水， 降温到30摄氏度以下， 加入2.9份乙二胺， 搅拌均匀后将 物料转移至分散杯中， 高速搅拌30分钟取出； b） 将步骤a） 中所得1/3的物料加入装有搅拌器、 温度计、 冷凝器及加料装置的四口烧瓶 中， 升温至90摄氏度， 保持温度30分钟， 然后将剩余的物料缓慢加入后， 保温1小时。 将。

16、温度 降至40摄氏度后， 将己二酸二酰肼溶解入50份水中， 加入烧瓶中进行中和反应， 搅拌30分钟 后过滤。 0012 实施例2： a） 在装有搅拌器， 温度计， 加料器的四口烧瓶中加入聚酯多元醇95份、 三羟甲基丙烷 6.5份， 开启搅拌， 将温度升至90摄氏度， 抽真空， 进行脱水处理1小时。 将温度降至40摄氏 度， 加入180份HMDI及0.5份二月桂酸二丁基锡， 维持反应温度80摄氏度0.5小时。 加入45份 N-甲基吡咯烷酮， 80摄氏度保温0.5小时。 加入80份丙烯酸甲酯， 90摄氏度保温2小时。 将温 度降至40摄氏度， 加入184份丙烯酸甲酯， 搅拌10分钟。 将6.5份偶。

17、氮二异丁腈和30份N,N-二 说明书 2/3 页 4 CN 110003397 A 4 甲基乙酰胺充分溶解后加入烧瓶中， 搅拌5分钟， 加入1.2份双丙酮丙烯酰胺， 搅拌均匀后加 入2.4份三乙胺， 搅拌2分钟， 加入208份水， 降温到30摄氏度以下， 加入2份乙二胺， 搅拌均匀 后将物料转移至分散杯中， 高速搅拌25分钟取出。 0013 b） 将1/3的物料加入装有搅拌器、 温度计、 冷凝器及加料装置的四口烧瓶中， 升温 至90摄氏度， 保持温度30分钟， 然后将剩余的2/3物料缓慢加入后， 保温1小时。 将温度降至 40摄氏度后， 将己二酸二酰肼溶解入30份水中， 加入烧瓶中对产品进行中。

18、和反应， 搅拌25分 钟后过滤。 0014 实施例3： a） 在装有搅拌器， 温度计， 加料器的四口烧瓶中加入120份聚酯多元醇、 9份三羟甲基丙 烷， 开启搅拌， 将温度升至100摄氏度， 抽真空， 进行脱水处理1.5小时。 将温度降至50摄氏 度， 加入240份HMDI及1份二月桂酸二丁基锡， 维持反应温度85摄氏度2小时。 加入60份N-甲 基吡咯烷酮， 85摄氏度保温2小时。 加入100份丙烯酸甲酯， 95摄氏度保温2.5小时。 将温度降 至45摄氏度， 加入225份丙烯酸甲酯， 搅拌30分钟。 将10份偶氮二异丁腈和48份N,N-二甲基 乙酰胺充分溶解后加入烧瓶中， 搅拌30分钟， 。

19、加入3份双丙酮丙烯酰胺， 搅拌均匀后加入6份 三乙胺， 搅拌30分钟， 加入245份水， 降温到30摄氏度以下， 加入5份乙二胺， 搅拌均匀后将物 料转移至分散杯中， 高速搅拌35分钟取出； b） 将1/3的物料加入装有搅拌器、 温度计、 冷凝器及加料装置的四口烧瓶中， 升温至95 摄氏度， 保持温度60分钟， 然后将剩余的2/3物料缓慢加入后， 保温3小时。 将温度降至40摄 氏度后， 将己二酸二酰肼溶解入30份水中， 加入烧瓶中， 搅拌30分钟后过滤。 0015 采用本发明的组分和制备方法所制得的改性树脂参照国家有关测试方法和指标 进行测试， 其产品技术指标如下： 硬度： HBH； 游离甲醛： 50mg/kg； 可溶性重金属含量： 10mg/kg； 苯系物含量： 10mg/kg； 挥发性有机物： 100g/L； 乙二醇醚及其酯类： 10mg/kg； 耐低温稳定性： -25、 24小时解冻后不影响使用质量。 说明书 3/3 页 5 CN 110003397 A 5 。