[发明专利]一种新型水性聚脲及其在汽车工程机械方面的应用

说明书

本发明公开了一种新型水性聚脲及其在汽车工程机械方面的应用，具体涉及工业涂装领域，该水性聚脲由特制漆料与异氰酸酯反应生成，其中特制漆料包括不对称结构的聚天门冬氨酸酯。本发明通过在不对称结构的聚天门冬氨酸酯内复合聚合物贵金属纳米复合粒子材料，集高分子自身性能和导电性、纳米效应功能于一体，具有组成与结构可设计，形态特征可控制等优点，贵金属纳米粒子具有独特的光学性质、化学催化和良好的化学稳定针对本项目产品中因为聚天门冬氨酸酯与异氰酸酯的反应速度不均衡的问题，消除涂膜固化时产生的内应力，提高涂膜的力学性能和与基材的粘结力，使得不对称聚天门冬氨酸酯用于新型聚脲涂料的技术成为现实可能。

技术领域

本发明涉及工业涂装领域，更具体地说，本发明涉及一种新型水性聚脲及其在汽车工程机械方面的应用。

背景技术

聚脲环保涂料产品包括无溶剂聚脲涂料、高固含聚脲涂料和水性聚脲涂料三大系列，通过聚天门冬氨酸酯与异氰酸酯反应制备聚脲涂料，反应后，结构中会形成一个对称的脲-二酯结构，这种对称的脲-二酯结构很不稳定，容易发生成环反应并形成环内酰脲，同时脱出一个醇。这种成环反应的结果，带来了两个缺陷，一是产生的醇会在聚合物内起增塑作用，影响漆膜涂层的耐老化性能；二是成环反应会影响聚合物的尺寸稳定性，导致漆膜涂层产生收缩，因此需要对聚天门冬氨酸酯进行处理。

为了解决这一问题，需要一种不对称结构的聚天门冬氨酸酯，当它与异氰酸酯反应时，不再产生对称脲-二酯结构，从而避免了漆膜涂层内部成环反应的副反应，而这种不对称结构的聚天门冬氨酸酯与异氰酸酯的反应速度是不均衡的，由此涂膜在反应固化时容易产生内应力，因而会影响涂膜的力学性能和与基材的粘结力。

因此，发明一种新型水性聚脲及其在汽车工程机械方面的应用来解决上述问题很有必要。

发明内容

为了克服现有技术的上述缺陷，本发明的实施例提供一种新型水性聚脲及其在汽车工程机械方面的应用，通过在不对称结构的聚天门冬氨酸酯内复合聚合物贵金属纳米复合粒子材料，集高分子自身性能和导电性、纳米效应等功能性于一体，具有组成与结构可设计，形态特征可控制等优点，贵金属纳米粒子具有独特的光学性质、化学催化和良好的化学稳定针对本项目产品中因为聚天门冬氨酸酯与异氰酸酯的反应速度不均衡的问题，消除涂膜固化时产生的内应力，提高涂膜的力学性能和与基材的粘结力，使得不对称聚天门冬氨酸酯用于新型聚脲涂料的技术成为现实可能，以解决背景技术中所提出问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种新型水性聚脲，所述该水性聚脲由特制漆料与异氰酸酯反应生成，其中特制漆料包括不对称结构的聚天门冬氨酸酯，且该不对称结构的聚天门冬氨酸酯分子结构为：

所述不对称结构的聚天门冬氨酸酯由聚天门冬氨酸酯与二异氰酸酯反应制得，其具体反应式为：

所述特制漆料内部还设有功能性助剂，该功能性助剂设置为聚合物贵金属纳米复合粒子材料。

优选的，所述聚合物贵金属纳米复合粒子材料以高分子粒子为基体，该基体材料与导电高分子和贵金属纳米粒子复合形成多组分功能型高分子复合粒子。

优选的，所述贵金属纳米粒子设置为金、银和铂族金属中的一种或多种复合。

一种新型水性聚脲在汽车工程机械方面的应用，所述该水性聚脲用于生产水性聚脲环保涂料，喷涂在工程机械表面作为防水层、防腐层、防冲磨层和表面装饰层。

一种新型水性聚脲在汽车工程机械方面的应用，还包括该水性聚脲环保涂料的生产工艺，具体步骤如下：

步骤一：制备不对称结构的聚天门冬氨酸酯，准备聚天门冬氨酸酯和二异氰酸酯，将聚天门冬氨酸酯和二异氰酸酯混合反应制得不对称结构的聚天门冬氨酸酯；