喷涂聚脲技术领域的最新进展——聚天门冬氨酸酯聚脲

《喷涂聚脲技术领域的最新进展——聚天门冬氨酸酯聚脲》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、喷涂聚脲技术领域的最新进展—聚天门冬氨酸酯聚脲黄微波王宝柱刘培礼陈酒姜刘东晖（海洋化工研究院青岛266071）摘要聚天门冬氨酸酯聚脲是近年聚脲工业领域出现的新品种。本文重点介绍了其组成、特性、反应活性、材料性质及应用实例。关键词:喷涂、聚脲、聚天门冬氨酸酯前言在以往的文章中，笔者大量介绍了芳香族、脂肪族喷涂聚脲(简称SPUA)材料。这二类聚脲材料虽然在降低反应速度方面取得了不少进展，但是离人们期待的理想施工时间还有一定的差距。聚天门冬氨酸酯SPUA材料，是近五年来聚脲工业领域出现的一种新型脂肪族、慢反应、高性能涂层材料，被称为第三代聚脲。可以制备高耐候性和耐

2、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等。一、组成聚天门冬氨酸酯SPUA材料的组成见表1。A组分采用HDI三聚体（见图1）；B组分选用聚天门冬氨酸酯（见图2）。当分子中的X被不同结构的基团取代后，便会生成聚天门冬氨酸酯系列衍生物，从而获得不同功能的B组分。聚天门冬氨酸酯分子结构中的氨基，处于空间冠状位阻环境的包围中，特殊的诱导效应使得它在与HDI三聚体的反应过程中，表现出“减速”作用。通过人为增加聚天门冬氨酸酯分子中空间冠状结构的位阻密度，就能够合成出降低反应活性、延长凝胶时间的“定时”化合物。表1聚天门冬氨酸酯SPU

3、A材料组成组分AB项目名称HDI三聚体聚天门冬氨酸酯组成脂肪族位阻型脂肪族仲胺固含量/%100100粘度/cps(25℃)1000～3000240～1500当量/g/eg195～205230～325二、特性几种天门冬氨酸酯的物理性能见表2。聚天门冬氨酸酯实际上是一种脂肪族仲胺，它最早于1990年由Zwiener等人发现可以用做溶剂型聚氨酯涂料的反应型稀释剂，能够与普通含有羟基的聚酯、聚丙烯酸酯共聚物混溶，从而降低涂料体系中的VOC含量。当它与同是脂肪族的HDI三聚体反应时，能够得到耐候性非常好的新型脂肪族SPUA材料，具体表现在：聚天门冬氨酸酯粘度低；与HD

4、I三聚体的反应速度可以通过不同的取代基团，凝胶时间从5min延长至120min；施工寿命可以从5min拓宽到2h以上；喷涂一道就可达到0.6mm；涂层表面无气孔产生；配方体系的可调节范围很宽；对紫外线有很好的耐受性，光泽持久、色彩稳定、不泛黄；喷涂时的材料损耗少；固体含量可以从70%调节到100%。*2003年科技部攻关计划引导项目*2001年青岛市科技重点发展项目1©中国聚脲技术网http://www.polyurea.net.cn版权所有ONCONCONNOONNCO图1HDI三聚体结构式OOROORROXORNHNHOO图2聚天门冬氨酸酯结构式表2几种

5、天门冬氨酸酯的物理性能组分DesmophenDesmophenDesmophenNHDesmophenNH项目NHXP-7068NH14201220XP-7161固含量/%100100100100当量/g/eq291279230230粘度/cps(25℃)15001200240240三、反应活性聚天门冬氨酸酯与HDI三聚体的反应活性见表3。结果表明：二者的反应活性远远低于以往的脂肪族、芳香族扩链剂。因此，人们就可以按照施工季节的户外环境温度，确定B料的组成，从而有效地掌握施工节奏和进度，大大提高施工效率，节约材料和费用。表3几种聚天门冬氨酸酯与HDI三聚体的

6、反应活性*B组分A组分凝胶时间/22℃凝胶时间/0℃DesmophenNHXP-7068DesmodurXP-710040min—DesmophenNH1420DesmodurXP-710020min23minDesmophenNH1220DesmodurXP-71001.5min2minDesmophenNHXP-7161DesmodurXP-71001.5min—CLEARLINK®1000DesmodurXP-710015s—ETHACURE®-100DesmodurXP-710015s—*HDI三聚体，NCO含量20.5%，粘度1000cps(25℃

7、)天门冬氨酸酯与芳香族预聚物的反应活性如表4所示。从该表可以发现：空间位阻效应、异氰酸酯种类对聚天门冬氨酸酯的反应活性影响很大。据此，我们可以按照配方设计的需要，人为地制备出凝胶时间在数min至数h的喷涂体系，满足不同使用场合的需求。表4中还有一个有趣的现象：聚天门冬氨酸酯与TDI预聚物的反应活性远远低于它同MDI预聚物的，这说明TDI预聚物分子结构中NCO的空间位阻效2©中国聚脲技术网http://www.polyurea.net.cn版权所有应比MDI预聚物大得多，所以,其凝胶时间明显延长。表4几种天门冬氨酸酯与芳香族预聚物的反应活性凝胶时间/min凝胶

8、时间/minB组分A组分22℃0℃MDI预聚物Des