[发明专利]一种硅改性天冬氨酸酯聚脲及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种硅改性天冬氨酸酯聚脲的制备方法，包括以下步骤：步骤一、天冬树脂的制备：将伯胺化合物与马来酸酯化合物反应，得到天冬树脂；步骤二、硅改性天冬氨酸酯聚脲的制备：将步骤一所得天冬树脂，与有机硅氧烷反应，得到硅改性天冬氨酸酯聚脲。本发明得到的硅改性天冬氨酸酯聚脲，粘度适中；其加入异氰酸酯固化剂后，具有较长的活化期，表干时间短，优异的硬度、室温和低温抗冲击性和耐老化性；其加入水性异氰酸酯固化剂后，同样具有适宜的粘度，较长的活化期，表干时间短，优异的硬度、抗冲击性和耐水性，扩展了油性天冬及水性天冬的应用领域，有利于完善其性能。

技术领域

本发明涉及到涂料技术领域，具体涉及到一种硅改性天冬氨酸酯聚脲及其制备方法和应用。

背景技术

天冬氨酸酯聚脲是一种针对芳香族聚脲进行改进的涂料，其活性基团胺基在电子效应和位阻效应的共同作用下，可降低反应速度，便于施工操作，同时具有优异的耐候性和耐介质腐蚀性。但在实际应用过程中天冬氨酸酯聚脲体系的低温韧性较差，且其水性化一般是将亲水基团改性到固化剂中，导致水性天冬耐水能力较差。

现有技术中为解决上述问题，常常使用有机硅改性天冬氨酸酯聚脲。现有报道(涂料技术与文摘2014.Vol35，No 7，Page 1)将硅氧烷马来酸二乙酯共同预聚成大分子化合物，该方案会导致树脂粘度过大，影响涂膜性能。而有的则是将端氨基硅氧烷和端氨基环烷烃共同接入到马来酸二乙酯中，由于硅氧烷中端氨基受到电子效应和位阻效应效小，导致其活性升高，聚合速度增大，不利于施工。因此，亟需研发出一种新型且克服上述缺点的硅改性天冬氨酸酯聚脲。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明的第一个方面提供一种硅改性天冬氨酸酯聚脲的制备方法，包括以下步骤：

步骤一、天冬树脂的制备：将伯胺化合物与马来酸酯化合物反应，得到天冬树脂；

步骤二、硅改性天冬氨酸酯聚脲的制备：将步骤一所得天冬树脂，与有机硅氧烷反应，得到硅改性天冬氨酸酯聚脲。

作为一种优选的技术方案，所述伯胺化合物和马来酸酯化合物的摩尔比为1：(1.5～2.5)。

作为一种优选的技术方案，所述伯胺化合物为二元伯胺化合物。

作为一种优选的技术方案，所述二元伯胺化合物的化学式如式1所示；

式1：

其中X表示C2-C20的芳香基、烷烃基、环烷烃基、直链多醚基中的一种。

作为一种优选的技术方案，所述马来酸酯化合物的化学式如式2所示；

式2：

其中R₁、R₂各自独立选自C1-C5烷基、氢原子、芳基、烷氧基、酯基、硝基、卤素、氰基、杂环取代基中的一种。

作为一种优选的技术方案，所述天冬树脂和有机硅氧烷的摩尔比为1：(0.05～0.4)。

作为一种优选的技术方案，所述有机硅氧烷为环氧有机硅氧烷。

作为一种优选的技术方案，所述环氧有机硅氧烷的化学式如式3所示；

式3：

其中R₃选自碳原子、氧原子、硫原子、氮原子、卤素、碳氧键中的一种；R₄、R₅、R₆各自独立选自C1-C5的烷基中的一种；n＝1～4。

本发明的第二个方面提供一种硅改性天冬氨酸酯聚脲，其是由所述硅改性天冬氨酸酯聚脲的制备方法制备得到的。

本发明的第三个方面提供一种所述硅改性天冬氨酸酯聚脲的应用，其应用于涂料中。