本發(fā)明涉及一種聚異氰酸酯固化劑固體產品性能的評價方法，屬于聚氨酯固化劑領域。

背景技術：

1、聚異氰酸酯固化劑的制備主要采用二異氰酸酯單體在催化劑作用下進行三聚反應或醇改性反應，達到預期轉化率后采用真空蒸餾或薄膜蒸發(fā)脫除未反應的單體，進而獲得聚異氰酸酯固化劑產品，如專利us4288586、us6093817、cn107827832等。

2、一些聚異氰酸酯固化劑在室溫是固體的，為了方便下游應用，會制備成固體產品，可以參考專利cn108299403a、cn212528342u等。

3、聚異氰酸酯固化劑固體產品在實際存儲過程中不可避免的接觸空氣，而且各個廠家對產品保護的程度不同，固體產品處于的環(huán)境也大不相同，由此對于產品的保質期問題判斷比較困難，比如簡單測試常規(guī)的分子量分布、nco等指標時未發(fā)現(xiàn)明顯異常，但在無溶劑條件下高溫熔融使用時會發(fā)生發(fā)泡現(xiàn)象，而且熔化的溫度會有所升高，都不利于下游客戶使用。換句話說，目前對于聚氨酯固化劑固體產品的評價方法不足以評估固體產品在無溶劑高溫工況下是否合格。

4、由此，如何低成本快速的評價聚異氰酸酯固化劑固體產品的性能，在行業(yè)顯得極為重要。

技術實現(xiàn)思路

1、針對固體產品在實際存儲過程中存在的保質期問題，本發(fā)明提供了一種聚異氰酸酯固化劑固體產品性能的評價方法，可以快速識別固體產品在無溶劑高溫工況下是否可用，可以低成本的避免對供應商及下游客戶造成損失。

2、在實際的研究過程中，本技術人驚奇的發(fā)現(xiàn)，固體產品在存儲過程中會吸附水分，此水分并未與異氰酸酯基團發(fā)生常規(guī)的成脲的化學反應，所以在固體產品的常規(guī)溶解測試分子量分布及nco含量時并未受到影響，但在無溶劑條件加熱融化時會導致固體產品無法正常使用。

3、為解決上述問題，本發(fā)明提供如下技術方案：

4、一種聚異氰酸酯固化劑固體產品性能的評價方法，通過測定聚異氰酸酯固化劑固體產品表面吸附水的含量的判斷其是否可使用，每克固體產品的表面吸附水質量含量不高于0.9％時，則認為聚異氰酸酯固化劑固體產品性能良好，可繼續(xù)使用。

5、本發(fā)明中，所述吸附水的含量的測定方法包括以下步驟：

6、a.將待測固體產品加入溶劑中浸泡；

7、b.同時采用相同量的溶劑作為空白對照；

8、c.測試浸泡完待測固體產品的溶劑的水含量及空白對照溶劑的水含量，并計算出固體產品的表面吸附水質量含量；

9、本發(fā)明中，所述的溶劑主要包括醇類、酮類、酸類、醛類，優(yōu)選醇類，更優(yōu)選甲醇、乙醇、正丙醇、異丙醇，最優(yōu)選無水乙醇；

10、本發(fā)明中，浸泡時間1-60min，優(yōu)選5-30min，再優(yōu)選5-10min，過程中手動搖晃或攪拌，加速其浸泡完全；

11、本發(fā)明中，待測固體產品的質量可取1-100g，優(yōu)選5-50g，再優(yōu)選5-10g；所用溶劑的質量為待測固體產品質量的3-4倍；

12、本發(fā)明中，固體產品表面吸附水質量含量的計算公式為：(浸泡有待測固體產品的溶劑的水質量含量-空白溶劑的水質量含量)*溶劑質量/固體產品質量；

13、本發(fā)明中，所述表面吸附水的含量的測定在恒溫恒濕條件下進行，優(yōu)選溫度15-40℃，濕度10％-60％；

14、本發(fā)明中，固體產品的形態(tài)并不特別限定，但優(yōu)選顆粒狀產品，顆粒狀產品形狀優(yōu)選半球狀、橢圓半球狀等，平均粒徑為0.5-3cm，優(yōu)選1-2cm。

15、本發(fā)明中，所述聚異氰酸酯固化劑的tg要求不低于35℃，例如45℃、55℃、65℃、75℃，優(yōu)選不低于50℃，更優(yōu)選為50-60℃。現(xiàn)有技術中制備的聚異氰酸酯固化劑的tg溫度范圍通常在30-80℃，但本發(fā)明人通過實驗發(fā)現(xiàn)用于造粒過程中的熔融態(tài)聚異氰酸酯固化劑的tg需要控制在一定范圍內，若tg過低，物料在常規(guī)條件下(室溫25-30℃)很難完全冷卻，容易導致固體粘結，無法有效的得到成型產品。

16、本發(fā)明中，所述聚異氰酸酯固化劑為現(xiàn)有產品，技術人員可以通過已公開的任意可實現(xiàn)方法制備得到或直接購買得到，例如在本發(fā)明一些示例中優(yōu)選采用的方法為：由二異氰酸酯單體在催化劑作用下經過三聚反應制備或者由二異氰酸酯單體與含活潑氫的有機化合物反應制備，并優(yōu)選在反應完成后脫除未反應的二異氰酸酯單體。

17、在一些示例中，所述二異氰酸酯選自脂肪族二異氰酸酯、脂環(huán)族二異氰酸酯、芳香族二異氰酸酯中的一種或多種，優(yōu)選四亞甲基二異氰酸酯、五亞甲基二異氰酸酯、六亞甲基二異氰酸酯、異佛爾酮二異氰酸酯、二環(huán)己基甲烷二異氰酸酯、苯二亞甲基二異氰酸酯、環(huán)己基二亞甲基二異氰酸酯、賴氨酸二異氰酸酯、甲苯二異氰酸酯中的一種或多種，更優(yōu)選甲苯二異氰酸酯、異佛爾酮二異氰酸酯、環(huán)己基二亞甲基二異氰酸酯中的一種或多種。

18、在一些示例中，所述催化劑選自有機銨或其弱酸鹽、烷基羧酸的金屬鹽中的一種或多種，優(yōu)選四甲基氫氧化銨、四丁基氫氧化銨、四乙基氫氧化銨、芐基三甲基氫氧化銨、四甲基乙酸銨、四乙基乙酸銨、四丁基乙酸銨、十二烷基三甲基辛酸銨、2-羥基-n,n,n-三甲基-1-丙銨甲酸鹽、2-乙基己酸-n-(2-羥丙基)-n,n,n-三甲基銨鹽、乙酸鉀、辛酸鉀、2-丁基己酸鉛中的一種或多種，更優(yōu)選2-羥基-n,n,n-三甲基-1-丙銨甲酸鹽、2-乙基己酸-n-(2-羥丙基)-n,n,n-三甲基銨鹽、四甲基氫氧化銨、四丁基氫氧化銨、四乙基氫氧化銨、芐基三甲基氫氧化銨中的一種或多種。

19、所述催化劑的用量為二異氰酸酯單體質量的20-500ppm，優(yōu)選50-250ppm；所述催化劑可以直接添加或者與有機溶劑配制為溶液后使用，例如溶解于正丁醇中配成濃度為20wt％的溶液。

20、在一些示例中，所述含活潑氫的有機化合物選自具有-oh、-nh和-sh基團中的一種或多種，且平均官能度至少為1.5的化合物，優(yōu)選含-oh基團且平均官能度為2-3的化合物，更優(yōu)選分子量為100-2500的二醇(例如乙-1,2-二醇、丙-1,3-二醇、丙-1,2-二醇、丁-1,4-二醇)、三醇(例如甘油、三羥甲基丙烷)和四醇(例如季戊四醇)中的一種或多種，或者聚天冬氨酸酯、聚硫醇、多羥基化合物中的一種或多種，如聚醚多元醇、聚酯多元醇、聚氨酯多元醇、聚硅氧烷多元醇、聚碳酸酯多元醇、聚醚多胺、聚丁二烯多元醇、聚丙烯酸酯多元醇、聚甲基丙烯酸酯多元醇等中的一種或多種。

21、在一些示例中，三聚反應反應溫度為40-120℃，優(yōu)選50-100℃；由二異氰酸酯單體與含活潑氫的有機化合物的反應的反應溫度為40-120℃，優(yōu)選50-100℃；

22、當二異氰酸酯單體的轉化率達到20-70％，例如30％、40％、50％、60％時，三聚反應制備或者二異氰酸酯單體與含活潑氫的有機化合物的反應終止，轉化率可以通過監(jiān)控反應體系的nco含量來監(jiān)控；

23、優(yōu)選地，所述三聚反應的終止方式為加入酸性物質使催化劑去活化；

24、所述酸性物質優(yōu)選為鹽酸、硫酸、磷酸、磷酸二丁酯、磷酸二異辛酯、對甲苯磺酸中的一種或多種；

25、其中，所述酸性物質的加入量優(yōu)選為催化劑摩爾用量的1-10倍，優(yōu)選1.1-5倍；

26、或者所述三聚反應的終止方式也可以采用熱失活，130-150℃停留20-60min如130℃停留30min。

27、優(yōu)選地，由二異氰酸酯與含活潑氫的有機化合物的反應，通過控制原料二異氰酸酯與含活潑氫的有機化合物的摩爾比例來達到預期的終點；

28、其中，二異氰酸酯與含活潑氫的有機化合物的摩爾比優(yōu)選為2-6:1。

29、在一些示例中，反應完成后，所述脫除未反應的二異氰酸酯單體的方法選自薄膜蒸發(fā)法、降膜蒸發(fā)法、短程蒸發(fā)法、減壓精餾法中的任意一種，比如采用薄膜蒸發(fā)法，分離溫度為110-200℃、壓力為1-500pag，獲得的聚異氰酸酯產品的單體含量小于0.5wt％。

30、本發(fā)明中，將脫除未反應單體后的聚異氰酸酯固化劑維持在熔融態(tài)輸送到鋼帶造粒設備的布料器中，獲得本發(fā)明的固體產品。

31、本發(fā)明所述固體聚異氰酸酯固化劑產品保質期的評價方法，可以低成本、快速的進行產品質量識別，通過本發(fā)明的評價方法，控制固體產品的表面吸附水質量含量不高于0.9％，可以保證固體產品在高溫加熱熔融過程中正常使用，操作簡單，準確度高。