[发明专利]天冬聚脲预聚体及制备方法以及一种涂料

说明书

本发明公开了天冬聚脲预聚体及其制备方法以及一种涂料，涉及聚脲合成技术领域。该制备方法，由两个马来酸酐与一个二元醇醇解成二马来酸单酯，再把此单酯与乙醇完全酯化，得到的二马来酸酯与两个位阻胺进行加成反应而得；该工艺具有收率高，副产物少，成本低，易分离等特点，是一种既环保又经济的路线，克服了现有技术操作复杂，收率低的缺陷，开发前景广阔。本发明提供的涂料包括聚天冬树脂，所述聚天冬树脂的原料包括所述的天冬聚脲预聚体；该涂料较传统涂料相比，施工时间较长达30‑45分钟，具有优良的伸长率、附着力及耐磨性。

技术领域

本发明涉及聚脲合成技术领域，尤其涉及天冬聚脲预聚体及制备方法以及一种涂料。

背景技术

聚天门冬氨酸酯SPUA材料，是近年来聚脲工业领域出现的一种新型脂肪族涂层材料，它具有反应慢，性能高的特点，被称为第三代聚脲。聚天门冬氨酸酯是一种空间位阻型脂肪族二元仲胺，其在应用和性能方面与传统聚脲涂料不同，彻底改变了传统聚脲的凝胶时间短、附着力差、易黄变等缺点。聚天门冬氨酸酯涂料与双组分脂肪族聚氨酯涂料相近。与传统聚氨酯涂料相比，又具有固含量高、硬度和凝胶时间可调、耐腐蚀性好、耐磨、耐黄变、附着力强、可厚涂、对温湿度不敏感等优异性能，且不需专门的喷涂施工设备。它可制备高耐候性和耐化学腐蚀的防护涂料、快速固化型面漆、直接涂于金属基材的快速固化涂料以及工业地坪，广泛用于户外钢铁结构的防腐保护、需要抗静电隔热防腐的石化设施涂装、电力机的工业涂装、风电塔筒及风叶的保护、混凝土表面装饰防护、隧道翻修等领域等。

目前市场的天冬聚脲产品为了获得较长的施工时间，必须用一种大位阻的二元伯胺与马来酸二乙酯形成天冬聚脲的预聚体。这种胺生产成本高，而且生产过程复杂。因此，当前的天冬聚脲树脂生产周期长，一般至少7天合成时间，能耗高，交货时间长，成本居高不下。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服现有技术合成方法复杂、能耗高、生产周期长的缺陷，提供天冬聚脲预聚体及其制备方法以及一种涂料。

为了解决上述问题，本发明提出以下技术方案：

一种天冬聚脲预聚体，包括如下结构式：

其中，R为直链碳链、环状碳链或直链醚键，碳原子数为20及20以下；

R’为直链碳链、环状碳链或直链醚键，碳原子数为20及20以下；

R₁为低碳链烷基，或环状烷基，碳原子数为六或六个以下。

本发明还提出制备上述天冬聚脲预聚体的方法，包括以下步骤：

S1，将马来酸酐与二元醇按当量比2：1，进行醇解反应，生成二马来酸二元醇酯；

S2，将所述二马来酸二元醇酯与过量的烷基醇进行酯化反应，得到马来酸酯，反应催化剂为Bronst酸、Lewis酸或固体酸催化剂；

S3，将所述马来酸酯与过量的位阻胺进行加成反应，得到所述预聚体。

进一步地，所述二元醇的碳链结构为直链碳链、环状碳链或直链醚键，碳原子数在20或20以下；所述位阻胺的碳链结构为直链碳链、环状碳链或直链醚键，碳原子数在20或20以下。

进一步地，所述烷基醇的为低碳链烷基醇，或环状烷基醇，碳原子数为六或六个以下。

进一步地，所述步骤S1的反应温度为室温-100℃。

进一步地，所述步骤S2的反应温度为65-120℃。

进一步地，所述步骤S3的反应温度为室温-80℃。

进一步地，所述步骤S3之前，还包括除去过量的烷基醇步骤。