[发明专利]一种天冬聚脲预聚体及其制备方法、及水性涂料

说明书

本发明提供了一种天冬聚脲预聚体及其制备方法、及耐水的水性涂料。该天冬聚脲预聚体为由多官丙烯酸酯、二元脂环胺和马来酸二酯反应形成的反应产物，具有多个反应活性位，能够提升水性天冬聚脲体系的交联密度，配合天冬树脂和水性异氰酸酯固化剂形成耐水的水性涂料制膜后，其固化膜具有较好的耐水性、较高的硬度以及较好的柔韧性和附着力。

技术领域

本发明涉及水性涂料技术领域，尤其是指一种天冬聚脲预聚体及其制备方法、及耐水的水性涂料。

背景技术

聚天门冬氨酸酯聚脲，被称为第三代聚脲，具有优异的耐腐蚀、耐紫外光、耐酸碱性能和良好的机械性能，受温度影响小，可低温固化，涂层连续致密。聚天门冬氨酸酯粘度较低，因此，聚天门冬氨酸酯聚脲涂料具有较高的施工固含量，通常都大于70％，是一种节能环保涂料。

随着技术的发展，涂料水性化能进一步减少有机溶剂的使用，更加环保，且水性涂料的施工设备易于清洗。但是，水性涂料也有其缺点，比如浸润性、耐水性不够好。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提升水性聚天门冬氨酸酯聚脲涂料的耐水性能。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

一种天冬聚脲预聚体，为由多官丙烯酸酯、二元脂环胺和马来酸二酯反应形成的反应产物。

进一步地，所述多官丙烯酸酯为

中的一种或几种，其中，R为中的一种，n的取值范围为2-20，n₁的取值范围为1-30，n₂的取值范围为1-30，n₃的取值范围为1-30，R₀为H或Me，R₁为H或Me；R₂为中的一种，R₃为中的一种，m的取值范围为1-30，R₆为H或Me；R₄为中的一种，p的取值范围为1-30；R₅为中的一种，p₁的取值范围为1-30。

进一步地，所述二元脂环胺为

中的一种或几种，其中，R₇为H或Me。

进一步地，所述马来酸二酯为中的一种或几种，其中，R₈为碳原子数1-20的直链或支链烷基链。

一种天冬聚脲预聚体的制备方法，包括以下步骤：

步骤一：在避光条件下，控制温度在40～50℃范围内，将多官丙烯酸酯缓慢滴入二元脂环胺中进行反应，反应完后得到中间体。

步骤二：在惰性气体保护下，控制温度在60～80℃范围内，将马来酸二酯滴入中间体中进行反应，反应完后得到上述所述的天冬聚脲预聚体。

进一步地，所述多官丙烯酸酯的摩尔量为n_(A)，官能度为T；所述二元脂环胺的摩尔量为Z*T*n_(A)，所述马来酸二酯的摩尔量为(2Z-1)*T*n_(A)，其中，Z的取值范围为1-1.5。

进一步地，在所述步骤一中，在滴加多官丙烯酸酯前，还往二元脂环胺中混入用于防止反应胶凝的溶剂，所述溶剂为无水乙醇或甲苯或丙酮或N，N-二甲基甲酰胺中的一种或几种。

进一步地，通过检测反应液的伯胺值判断是否反应完毕：当步骤一的反应液的伯胺值达到理论剩余伯胺值时，判定步骤一的反应完毕；当步骤二的反应液的伯胺值为0时，判定步骤二的反应完毕；在步骤一的反应完成后，减压蒸发将所述溶剂除去。