一种高附着力聚天门冬氨酸酯树脂及其制备方法和应用技术

本申请涉及聚脲材料的技术领域，具体公开了一种高附着力聚天门冬氨酸酯树脂及其制备方法和应用。一种高附着力聚天门冬氨酸酯树脂的制备方法包括如下步骤：在惰性气体保护下，控制温度在65

【技术实现步骤摘要】
一种高附着力聚天门冬氨酸酯树脂及其制备方法和应用


[0001]本申请涉及聚脲材料的
，更具体地说，它涉及一种高附着力聚天门冬氨酸酯树脂及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]聚脲涂料是国内外近年来发展起来的一类反应型、无溶剂污染的涂料产品，以优异的理化性能、优良的公益性和环保性，广泛应用于桥梁、室外建筑、混凝土及家具装饰等方面，并且产生了显著的经济效益和社会效益。聚脲涂料是疏水性和自动催化的，其具有较好的物理力学性能，拉伸强度、耐磨性能、抗冲击性、耐化学腐蚀性和防水性能。但是后来人们发现聚脲涂料的反应时间太快，必须采用特殊的喷涂机且耐候性一般，因此，人们开始发展第三代聚脲涂料，即聚天门冬氨酸酯聚脲涂料(PAE聚脲)。
[0003]聚天门冬氨酸酯聚脲涂料是近几年来聚脲领域发展起来的一种脂肪族、慢反应、高耐候、高性能的一种涂料。与传统的聚脲涂料相比，其主体树脂为聚天门冬氨酸酯，反应速度更快，易于实现厚涂、减少施工时间和次数，且性能优异；同时具有高固低粘的特点，尤其适合生产溶剂型环保涂料，可减少对人体危害，性能好。
[0004]但是，聚天门冬氨酸酯聚脲涂料在金属防护领域的应用中，尚有许多未解决的技术问题，其中最为关键的是如何提高聚脲涂层与金属基材的附着力，聚脲金属复合涂层界面脱落是最为关键的防护失效方式。
[0005]相关技术中，就提高聚脲金属附着力的方法主要是：1、提高聚脲树脂的交联度；2、引入环氧、磷等基团改性聚脲；3、采用配套的底漆，能显著提高聚脲涂层与金属基材之间的界面结合力；4、金属基材表面处理，如打磨、喷砂和磷化等。
[0006]因此，针对上述相关技术，专利技术人认为以上方法存在有改性困难附着力提高不大，使用底漆以及基材表面处理复杂，增加了使用成本等不同程度的缺陷，因此，研究就如何提高聚脲金属复合涂层附着力性能是非常必要的。

技术实现思路

[0007]为了提高聚脲金属复合涂层的附着力性能，本申请提供一种高附着力聚天门冬氨酸酯树脂及其制备方法和应用，本申请提供了一种新的聚脲结构，化学键强度比范德华力强的多，在保证主链强度的条件下引入具有高极性酰胺基，得到一种较普通二官能PAE更佳的高致密性和更高力学强度防腐性能极好的涂层材料。
[0008]第一方面，本申请提供一种高附着力聚天门冬氨酸酯树脂，采用如下的技术方案：一种高附着力聚天门冬氨酸酯树脂，所述高附着力聚天门冬氨酸酯树脂的结构式如下：
其中，R为环烷基或烷基，R1和R2为烷基。
[0009]通过采用上述技术方案，由于本申请制备的聚天门冬氨酸酯树脂的化学键强度比范德华力强的多，并且在本申请的聚天门冬氨酸酯树脂结构中引入具有高极性酰胺基，显著提高了聚天门冬氨酸酯树脂制得的涂层与金属基材之间的附着力；此外，本申请制备的聚天门冬氨酸酯树脂的结构相比于普通二官能PAE，应用在涂料中，涂料具有更佳的高致密性和更高力学强度，并且防腐性能极好；经过试验测试可得，采用本申请的高附着力的聚天门冬氨酸酯树脂制备的涂料防腐性能极佳的同时，还具有极高的附着力。
[0010]第二方面，本申请提供一种高附着力聚天门冬氨酸酯树脂的制备方法，采用如下的技术方案：一种高附着力聚天门冬氨酸酯树脂的制备方法，包括如下步骤：在惰性气体保护下，控制温度在65
‑
90℃，将所述二元伯胺和(二烷基氨基酰基)马来酸单酯反应，反应完成后减压除去未反应的原料，即可得到所述高附着力聚天门冬氨酸酯树脂。
[0011]通过采用上述技术方案，本申请制备了一种高附着力聚天门冬氨酸酯树脂，该制备方法简单，制备得到的高附着力聚天门冬氨酸酯树脂具有与常规聚天门冬氨酸酯树脂类似的结构，但是较普通二官能PAE具有更佳的高致密性和更高力学强度以及极好防腐性能，同时还显著提高了其与金属基材之间的界面结合力。
[0012]优选地，所述二元伯胺和(二烷基氨基酰基)马来酸单酯的物质的量之比为1：(2
‑
2.5)。
[0013]优选地，所述二元伯胺和马来酸单酯反应时长为1d
‑
10d，且当测试伯胺含量不大于0.001mol/100g，即为反应终点。
[0014]优选地，所述(二烷基氨基酰基)马来酸单酯的结构式如下：其中，R1和R2为链状烷基。
[0015]优选地，所述二元伯胺选自优选地，所述二元伯胺选自中的一种。
[0016]优选地，所述R1和R2分别选自甲基、乙基、正丁基、异丁基、戊基和辛基中的一种。
[0017]优选地，所述(二烷基氨基酰基)马来酸单酯包括如下制备步骤：在惰性气体保护下，将马来酸二乙酯和仲胺投入到高压釜内，添加催化剂，反应完全后，取样气相色谱分析，冷却降温至室温，然后加入少量98％浓硫酸中和过滤,减压精馏得到反应单体(二烷基氨基酰基)马来酸单酯。
[0018]优选地，所述仲胺为二甲胺、二乙胺和二正丁胺中的一种。
[0019]优选地，所述马来酸二乙酯和仲胺反应时间为2
‑
8h。
[0020]上述方案所涉及的反应过程如下(以二甲胺作为反应原料)：
[0021]优选地，所述马来酸二乙酯和仲胺的物质的量之比为1:0.8
‑
1.5。
[0022]优选地，所述催化剂的添加量为马来酸二乙酯质量的0.1％
‑
2％。
[0023]优选地，所述催化剂为甲醇钠、乙醇钠、叔丁醇钠、碳酸钾和二正丁基氧化锡中的一种或多种的组合物。
[0024]第三方面，本申请提供一种高附着力聚天门冬氨酸酯树脂在合成天冬聚脲上的应用，采用如下的技术方案：一种高附着力聚天门冬氨酸酯树脂在合成天冬聚脲上的应用，包括如下步骤：将所述高附着力聚天门冬氨酸酯树脂与HDI三聚体按照n(NH):n(NCO)基团摩尔比1:1.05混合。
[0025]综上所述，本申请具有以下有益效果：1、由于本申请制备的聚天门冬氨酸酯树脂的化学键强度比范德华力强的多，并且在本申请的聚天门冬氨酸酯树脂结构中引入具有高极性酰胺基，显著提高了聚天门冬氨酸酯树脂制得的涂层与金属基材之间的附着力；此外，本申请制备的聚天门冬氨酸酯树脂的结构相比于普通二官能PAE，应用在涂料中，涂料具有更佳的高致密性和更高力学强度，并且防腐性能极好。
[0026]2、本申请制备了一种高附着力聚天门冬氨酸酯树脂，该制备方法简单，制备得到的高附着力聚天门冬氨酸酯树脂具有与常规聚天门冬氨酸酯树脂类似的结构，但是较普通二官能PAE具有更佳的高致密性和更高力学强度以及极好防腐性能，同时还显著提高了其与金属基材之间的界面结合力。
[0027]3、经过试验测试可得，采用本申请的高附着力的聚天门冬氨酸酯树脂制备的涂料能够应用在高腐蚀的环境中，其防腐性能极佳，同时还能够保证与金属基材高的附着力。
附图说明
[0028]图1是本申请提供的聚天门冬氨酸酯树脂及(二烷基氨基酰基)马来酸单酯制备方法的流程图；图2是本申请制备例1的(二烷基氨基酰基)马来本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高附着力聚天门冬氨酸酯树脂，其特征在于，所述高附着力聚天门冬氨酸酯树脂的结构式如下：其中，R为环烷基或烷基，R1和R2为烷基。2.一种根据权利要求1所述的高附着力聚天门冬氨酸酯树脂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：在惰性气体保护下，控制温度在65
‑
90℃，将所述二元伯胺和(二烷基氨基酰基)马来酸单酯反应，反应完成后减压除去未反应的原料，即可得到所述高附着力聚天门冬氨酸酯树脂。3.根据权利要求2所述的高附着力聚天门冬氨酸酯树脂的制备方法，其特征在于，所述二元伯胺和(二烷基氨基酰基)马来酸单酯的物质的量之比为1：(2
‑
2.5)。4.根据权利要求2所述的高附着力聚天门冬氨酸酯树脂的制备方法，其特征在于，所述(二烷基氨基酰基)马来酸单酯的结构式如下：其中，R1和R2为链状烷基。5.根据权利要求2所述的高附着力聚天门冬氨酸酯树脂的制备方法，其特征在于，所述二元伯胺选自二元伯胺选自中的一种。6.根据权利要求4所述的高附着力聚天门冬氨酸酯树脂的制备方法，其特征在于，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：龙绪俭，唐源，张翔麟，徐浩，陈任翔，陈林生，吴斌，
申请(专利权)人：深圳市宝安区新材料研究院，
类型：发明
国别省市：