在双组份聚氨酯涂料中,TDI三聚体固化剂由于本身具有刚性极强的异氰酸酯六元环结构,在与树脂组分混合配漆后,能够有效提高漆膜干速和硬度,改善漆膜性能。目前,国内生产或出售的固化剂产品普遍存在容忍度低、游离含量高即漆膜综合性能不足等一系列问题。新国标的发布意味着国内大部分厂家将采取进口国外优秀产品或混拼再包装的方式,提高了生产成本。因此本文旨在研发一款低游离相容性好的亮光TDI三聚体固化剂,在小试配方成熟的基础对其进行中试实验,具体工作如下:首先利用单因素变量实验在1L圆底烧瓶中进行样品合成,结合固化剂样品物化指标筛选出合适的催化剂TDBA和BDTP,随后探究这两种催化剂的最佳反应温度和使用量,发现TDBA在反应前期活性较强后期减弱,BDTP催化活性在整个反应过程表现较为平稳,两者的最佳使用条件为0.18 wt%的TDBA在70℃下反应,0.40 wt%的BDTP在80℃下反应;通过对比不同类型改性单元醇对固化剂容忍度的影响,在保证低游离含量的基础上,确定4 wt%十二醇的添加最有利于提高三聚体相容性,所得到的样品的容忍度为3.22;通过正交实验,确定了复配催化剂的最佳使用量,同时对小试工艺进行调整,减少了 T-100的添加量,最终得到NCO含量7.36%,粘度值255 cp,固含量50.84%,容忍度3.22,游离TDI含量0.41%的小试产品。为预估中试实验规模放大可能出现的问题,采用5L圆底烧瓶在小试配方基础上开展5 kg预准备实验,采用冰水混合物前期反应降温和适量减少催化剂的方法,最终得到与小试样品物化指标相接近的产品;对搅拌器及反应釜进行选型,选择双层折叶桨式机械搅拌器和150 L半封闭间歇式反应釜;在150 L反应釜中开展100 kg中试实验,发现在采用0.06 wt%的TDBA和0.12 wt%的BDTP复配催化剂,同时分批量加入原材料可以很好地控制反应温度,得到与小试样品物化指标相接近的中试产品。将中试自合成固化剂和市售其他类型三聚体固化剂进行综合性能评估,发现自合成固化剂物化指标已达到市售标准,储存稳定性略差于拜耳L1451。探究对比了自合成固化剂和拜耳L1451、三井D262、6856F以及嘉宝莉G03M在漆膜综合性能上差异,研究了不同用量TDI三聚体对漆膜各方面性能的提升效果,发现在配漆时,自合成固化剂添加量为固化剂组分含量的24 wt%可得到综合性能最优的漆膜。结果表明中试自合成亮光固化剂在物化指标和综合性能上,已达到市售标准,可开展进一步生产规划以及产品优化。