【CN109988495A】纳米材料改性水性多异氰酸酯固化剂及制备与应用【专利】

(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 201910248569.2

(22)申请日 2019.03.29

(71)申请人 华南理工大学

地址 510640 广东省广州市天河区五山路

381号

(72)发明人 瞿金清　罗顺伟　朱祖欢　夏伟　

林汉轩　

(74)专利代理机构 广州市华学知识产权代理有

限公司 44245

代理人 罗啸秋

(51)Int.Cl.

C09D 175/04(2006.01)

C09D 5/14(2006.01)

C09D 7/62(2018.01)

C08G 18/73(2006.01)

C08G 18/75(2006.01)C08G 18/76(2006.01)C08G 18/79(2006.01)

(54)发明名称纳米材料改性水性多异氰酸酯固化剂及制备与应用(57)摘要本发明属于涂料固化剂领域，公开了一种纳米材料改性水性多异氰酸酯固化剂及制备与应用。氮气保护下，将多异氰酸酯和纳米金属氧化物加入到反应器中，超声分散后升温至50～90℃，加入催化剂反应3～6h，之后加入磺酸并滴加中和剂，升温至80～120℃反应4～8h，反应完成后加入阻聚剂终止反应，即得纳米材料改性水性多异氰酸酯固化剂。本发明通过改性加快了双组分水性聚氨酯涂膜固化速率的同时提高硬度和耐介质性能，相比于普通双组份水性聚氨酯涂料，改性固化剂制备的双组分水性聚氨酯涂料适用期长、涂膜硬度高、干燥速度快、耐介质性能更佳以及有抗菌、

抗老化功能。权利要求书1页 说明书8页CN 109988495 A 2019.07.09

C N 109988495

A

权　利　要　求　书1/1页CN 109988495 A

1.一种纳米材料改性水性多异氰酸酯固化剂的制备方法，其特征在于包括如下制备步骤：

氮气保护下，将多异氰酸酯和纳米金属氧化物加入到反应器中，超声分散后升温至50～90℃，加入催化剂反应3～6h，之后加入磺酸并滴加中和剂，升温至80～120℃反应4～8h，反应完成后加入阻聚剂终止反应，即得纳米材料改性水性多异氰酸酯固化剂。

2.根据权利要求1所述的一种纳米材料改性水性多异氰酸酯固化剂的制备方法，其特征在于：所述多异氰酸酯为己二异氰酸酯三聚体、异佛尔酮二异氰酸酯三聚体、甲苯二异氰酸酯三聚体和TDI-HDI混合三聚体中的至少一种。

3.根据权利要求1所述的一种纳米材料改性水性多异氰酸酯固化剂的制备方法，其特征在于：所述纳米金属氧化物为平均粒径小于50nm的氧化镍、氧化镉、氧化银、二氧化钛中的至少一种。

4.根据权利要求1所述的一种纳米材料改性水性多异氰酸酯固化剂的制备方法，其特征在于：所述催化剂为二月桂酸二丁基锡、辛酸亚锡、马来酸二丁基锡、二乙酸二丁基锡中的至少一种。

5.根据权利要求1所述的一种纳米材料改性水性多异氰酸酯固化剂的制备方法，其特征在于：所述磺酸为3,3-亚氨基双-1-丙磺酸、3-[(2-磺乙基)氨基]-1-丙烷磺酸、1,2-丙二醇-3-磺酸中的至少一种。

6.根据权利要求1所述的一种纳米材料改性水性多异氰酸酯固化剂的制备方法，其特征在于：所述中和剂为三乙胺、N,N-二甲基环己胺、N,N-二甲基丁胺、N,N-二甲基-2-乙基己胺中的至少一种。

7.根据权利要求1所述的一种纳米材料改性水性多异氰酸酯固化剂的制备方法，其特征在于：所述阻聚剂为对甲苯磺酸甲酯、对苯二酚、硫酸二甲酯中的至少一种。

8.根据权利要求1所述的一种纳米材料改性水性多异氰酸酯固化剂的制备方法，其特征在于各原料组分的加入量按质量份数计如下：多异氰酸酯70～95份，纳米金属氧化物1～5份，催化剂0.1～0.5份，磺酸盐1～5份，中和剂1.0～2.5份，阻聚剂0.1～0.5份。

9.一种纳米材料改性水性多异氰酸酯固化剂，通过权利要求1～8任一项所述的方法制备得到；所述纳米材料改性水性多异氰酸酯固化剂的固含量为100％，粘度为500～10000mPa·s，异氰酸酯基含量为12％～20％，外观澄清透明。

10.权利要求9所述的纳米材料改性水性多异氰酸酯固化剂在双组份水性涂料中的应用，其特征在于所述应用步骤为：将纳米材料改性水性多异氰酸酯固化剂与水性羟基树脂按照-NCO/-OH摩尔比为(1.0～1.6):1进行复配。

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