一种烫金专用TDI三聚体固化剂及其制备方法

摘要

一种烫金专用TDI三聚体固化剂，属于烫金固化剂制备领域，由如下重量份数的物质组成：甲苯二异氰酸酯：50-60份；有机溶剂：10-50份；小分子醇：1-4份；抗氧化剂：0.01-1份；催化剂：0.1-0.5份；终止剂：0.01-1份。本发明能与烫金热转移涂料中的其他树脂很好地配伍，得到透明度高的母液，以及耐高温，光泽优秀，与铝层的密着力好的漆膜，从而满足烫金热转移涂料在烫纸和烫纤维两个领域的性能要求；同时由于采用一体化生产设备，且无需通入氮气保护，仍能生产得到粘度低，水白的产品。

权利要求

1.一种烫金专用TDI三聚体固化剂，其特征在于：由如下重量份数的物质组成：甲苯二异氰酸酯50-60份，有机溶剂10-50份，小分子醇1-4份，抗氧化剂0.01-1份，催化剂0.1-0.5份，终止剂0.01-1份。

2.根据权利要求1所述的一种烫金专用TDI三聚体固化剂，其特征在于：所述的甲苯二异氰酸酯由20wt%2，6-甲苯二异氰酸酯和80wt%2,4-甲苯二异氰酸酯混合构成。

3.根据权利要求1所述的一种烫金专用TDI三聚体固化剂，其特征在于：所述的有机溶剂为乙酸乙酯、乙酸丁酯或者两者的混合物。

4.根据权利要求1所述的一种烫金专用TDI三聚体固化剂，其特征在于：所述的小分子醇为甲醇、乙醇、异丙醇、正丁醇、叔丁醇或者它们的混合物。

5.根据权利要求1所述的一种烫金专用TDI三聚体固化剂，其特征在于：所述的抗氧化剂为BHT（二叔丁基对甲酚）、1010（四季戊四醇酯）、次亚磷酸、亚磷酸三辛酯中的一种或任意几种的混合物。

6.根据权利要求1所述的一种烫金专用TDI三聚体固化剂，其特征在于：所述的催化剂为POLYCAT46（醋酸钾）、DABCO TMR-30 （2，4，6-三-（二甲氨基甲基）苯酚）、DABCO TMR-3、DABCO TMR-4、三正丁基膦、二甲基环己胺（DMCHA）中的一种或者将其中的几种通过一定的比例复配得到的催化剂。

7.根据权利要求1所述的一种烫金专用TDI三聚体固化剂，其特征在于：所述的终止剂为苯甲酰氯、磷酸中的一种或者两种。

8.一种烫金专用TDI三聚体固化剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤一：在反应釜中依次投入甲苯二异氰酸酯，抗氧化剂，有机溶剂，在45-55℃的温度下，在600-800转/分的转速下搅拌10-20分钟，使甲苯二异氰酸酯，抗氧化剂，有机溶剂充分搅拌均匀并反应;而后加入小分子醇；

步骤二：向反应釜中加入小分子醇，升温至50-60℃，在400-500转/分的转速下搅拌5-

10分钟，加入催化剂，升温至60-80℃，在在700-900转/分的转速下搅拌2小时后定期取样检测NCO值和粘度，当NCO值达到设定值且粘度达标时，加入终止剂终止反应，并降温至室温，过滤，既得成品。

9.根据权利要求8所述的一种烫金专用TDI三聚体固化剂的制备方法，其特征在于：所述的NCO值的设定值的范围为8.5-9.5%。

10.根据权利要求8所述的一种烫金专用TDI三聚体固化剂的制备方法，其特征在于：所述的粘度达标值范围为为400-1000mPa.s。

说明书

一种烫金专用TDI三聚体固化剂及其制备方法

技术领域

[0001] 本发明属于烫金固化剂制备领域，具体地说是一种烫金专用TDI三聚体固化剂及其制备方法。

背景技术

[0002] 甲苯二异氰酸酯在在催化剂的作用下，通过加热到一定温度，可以生成含有异氰脲酸酯六元环结构的三聚体固化剂（后面简称“TDI三聚体固化剂”）。其官能团中包含的-NCO结构能够与含有羟基和羧基的树脂发生反应，生成软化点高，交联密度大，耐热，附着性能好的漆膜。因此，在涂料行业中有广泛地应用。市场上几乎没有能专用于烫金行业的TDI三聚体固化剂，一般是将常用于木器清漆的TDI三聚体固化剂引用到烫金热转移涂料中。对于专用于烫金行业的TDI三聚体固化剂的相关报道也不常见。

[0003] 将现有市场上的TDI三聚体与烫金热转移涂料的其他原料羟基树脂，氨基树脂，醇酸树脂，聚酯树脂，马林酸松香树脂混合使用。其中，羟基树脂，氨基树脂为烫纸领域常用树脂，而醇酸树脂、聚酯树脂、马林酸松香树脂为烫纤维领域常用树脂。主要存在的问题有：配伍性不好，不耐高温，光泽度较差，与铝层的密着力差等。工艺上主要存在通入氮气进行保护，使得工艺复杂，成本较高。中国专利CN 102911343A和CN 105061709A中均分别提到了需要通入氮气进行保护。

发明内容

[0004] 本发明提供一种烫金专用TDI三聚体固化剂及其制备方法，用以解决现有技术中的缺陷。

[0005] 本发明通过以下技术方案予以实现：一种烫金专用TDI三聚体固化剂，由如下重量份数的物质组成：甲苯二异氰酸酯：50-60份；有机溶剂：10-50份；小分子醇：1-4份；抗氧化剂：0.01-1份；催化剂：0.1-0.5份；终止剂：
0.01-1份。

[0006] 如上所述的一种烫金专用TDI三聚体固化剂，所述的甲苯二异氰酸酯由20wt%2，6-甲苯二异氰酸酯和80wt%2,4-甲苯二异氰酸酯混合构成。

[0007] 如上所述的一种烫金专用TDI三聚体固化剂，所述的有机溶剂为乙酸乙酯、乙酸丁酯或者两者的混合物。

[0008] 如上所述的一种烫金专用TDI三聚体固化剂，所述的抗氧化剂为BHT（二叔丁基对甲酚）、1010（四季戊四醇酯）、次亚磷酸、亚磷酸三辛酯中的一种或任意几种的混合物。

[0009] 如上所述的一种烫金专用TDI三聚体固化剂，所述的催化剂POLYCAT46（醋酸钾）、DABCO TMR-30 （2，4，6-三-（二甲氨基甲基）苯酚）、DABCO TMR-3、DABCO TMR-4、三正丁基膦、二甲基环己胺（DMCHA）中的一种或者将其中的几种通过一定的比例复配得到的催化剂。

[0010] 如上所述的一种烫金专用TDI三聚体固化剂，所述的终止剂为苯甲酰氯、磷酸中的一种或者两种混合。

[0011] 一种烫金专用TDI三聚体固化剂的制备方法，包括如下步骤：步骤一：在反应釜中依次投入甲苯二异氰酸酯，抗氧化剂，有机溶剂，在45-55℃的温度下，在600-800转/分的转速下搅拌10-20分钟，使甲苯二异氰酸酯，抗氧化剂，有机溶剂充分搅拌均匀并反应;而后加入小分子醇。

[0012] 步骤二：向反应釜中加入小分子醇，升温至50-60℃，在400-500转/分的转速下搅拌5-10分钟，加入催化剂，升温至60-80℃，在在700-900转/分的转速下搅拌2小时后定期取样检测NCO值和粘度，当NCO值达到设定值且粘度达标时，加入终止剂终止反应，并降温至室温，过滤，既得成品。

[0013] 如上所述的一种烫金专用TDI三聚体固化剂的制备方法，所述的NCO值的设定值的范围为8.5-9.5%。

[0014] 如上所述的一种烫金专用TDI三聚体固化剂的制备方法，所述的粘度达标值范围为为400-1000mPa.s。

[0015] 本发明的优点是：本发明能与烫金热转移涂料中的其他树脂很好地配伍，得到透明度高的母液，以及耐高温，光泽优秀，与铝层的密着力好的漆膜，从而满足烫金热转移涂料在烫纸和烫纤维两个领域的性能要求；同时由于采用一体化生产设备，且无需通入氮气保护，仍能生产得到粘度低，水白的产品。

具体实施方式

[0016] 为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面在实施例中对本发明的技术方案进行更加清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

[0017] 实施例1按照如下重量称取物质：
甲苯二异氰酸酯50克，有机溶剂10克，小分子醇1克，抗氧化剂0.01克，催化剂0.1克，终止剂0.01克；
操作步骤如下：
步骤一：在反应釜中依次投入甲苯二异氰酸酯，抗氧化剂，有机溶剂，在45℃的温度下，在600转/分的转速下搅拌10分钟，使甲苯二异氰酸酯，抗氧化剂，有机溶剂充分搅拌均匀并反应;而后加入小分子醇。

[0018] 步骤二：向反应釜中加入小分子醇，升温至50℃，在400转/分的转速下搅拌5分钟，加入催化剂，升温至60℃，在在700转/分的转速下搅拌2小时后定期取样检测NCO值和粘度，当NCO值达到设定值且粘度达标时，加入终止剂终止反应，并降温至室温，过滤，既得成品。

[0019] 实施例2按照如下重量称取物质：
甲苯二异氰酸酯60克，有机溶剂50克，小分子醇4克，抗氧化剂1克，催化剂0.5克，终止剂1克；
操作步骤如下：
步骤一：在反应釜中依次投入甲苯二异氰酸酯，抗氧化剂，有机溶剂，在55℃的温度下，在800转/分的转速下搅拌20分钟，使甲苯二异氰酸酯，抗氧化剂，有机溶剂充分搅拌均匀并反应;而后加入小分子醇。

[0020] 步骤二：向反应釜中加入小分子醇，升温至60℃，在500转/分的转速下搅拌10分钟，加入催化剂，升温至80℃，在在900转/分的转速下搅拌2小时后定期取样检测NCO值和粘度，当NCO值达到设定值且粘度达标时，加入终止剂终止反应，并降温至室温，过滤，既得成品。

[0021] 实施例2按照如下重量称取物质：
甲苯二异氰酸酯55克，有机溶剂30克，小分子醇2.5克，抗氧化剂0.5克，催化剂0.3克，终止剂0.5克；
操作步骤如下：
步骤一：在反应釜中依次投入甲苯二异氰酸酯，抗氧化剂，有机溶剂，在50℃的温度下，在700转/分的转速下搅拌15分钟，使甲苯二异氰酸酯，抗氧化剂，有机溶剂充分搅拌均匀并反应;而后加入小分子醇。

[0022] 步骤二：向反应釜中加入小分子醇，升温至55℃，在450转/分的转速下搅拌7.5分钟，加入催化剂，升温至70℃，在在800转/分的转速下搅拌2小时后定期取样检测NCO值和粘度，当NCO值达到设定值且粘度达标时，加入终止剂终止反应，并降温至室温，过滤，既得成品。

[0023] 在上述实施例1-3中：甲苯二异氰酸酯由20wt%2，6-甲苯二异氰酸酯和80wt%2,4-甲苯二异氰酸酯混合构成；
有机溶剂为乙酸乙酯、乙酸丁酯或者两者的混合物；
抗氧化剂为BHT（二叔丁基对甲酚）、1010（四季戊四醇酯）、次亚磷酸、亚磷酸三辛酯中的一种或任意几种的混合物；
催化剂为POLYCAT46（醋酸钾）、DABCO TMR-30 （2，4，6-三-（二甲氨基甲基）苯酚）、DABCO TMR-3、DABCO TMR-4、三正丁基膦、二甲基环己胺（DMCHA）中的一种或者将其中的几种通过一定的比例复配得到的催化剂。

[0024] 终止剂为苯甲酰氯、磷酸中的一种或者两种混合。

[0025] 对实施例1-3得到的固化剂技术指标进行检测，按照国标GB/T1721-2008的方法和标准检测外观，采用二正丁胺法测NCO值，采用BROOKFIELD法测粘度，采用国标GB 1725-1979检测固含量，测试结果如表一所示：
表一
验证实验
以从市场上直接购得的江苏三木750型固化剂和AekyungTR-50TDI三聚体固化剂作为对照例，下面简称为对照例1和对照例2；
取等量的实施例1-3的成品以及对照例1-2，与等量等比例的羟基树脂，氨基树脂，醇酸树脂，聚酯树脂，马林酸松香树脂的一种或几种混合，观察母液透明度，然后稀释、涂布在覆有离型剂的PET薄膜上、烘干、镀铝、涂胶层制成成品膜，并检测检测的对应成品膜的耐温，光泽度，与铝层的密着力的性能，测试结果如表二所示：
表二
透明度根据目测法，使用企业标准采用对比法，分为5个等级。1级：澄清透亮无杂质。2级：澄清无杂质。3级混浊无杂质；4级混浊含有少量杂质。5级混浊且含有明显不溶物。

[0026] 耐温直接使用定制的耐温测试仪进行检测。

[0027] 光泽度根据目测法，使用企业标准采用对比法，分为3个等级.1级：优秀。2级：良好。3级不合格。

[0028] 与铝的密着力等级，采用企业标准，方法：使用3M胶带将漆膜从PET膜上剥离，再使用3M胶带反粘，以反粘后得到的色层和铝层的贴合程度为判定标准。分为10个等级。1级：90% 100%，2级：80% 90%，以此类推。
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[0029] 根据测试结果可知本发明在母液透明度以及制成的成品膜的耐温，光泽度，与铝层的密着力的性能都优于现有的固化剂，故而能够满足烫金热转移涂料在烫纸和烫纤维两个领域的性能要求，较常用的固化剂具有较高的专一性。

[0030] 最后应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。