[发明专利]一种多重固化异氰酸酯预聚体及其制备方法和其应用

说明书

本发明提供一种多重固化异氰酸酯预聚体及其制备方法和应用。所述预聚体含有不饱和脂肪酸基团（含有可氧化干燥的不饱和双键）、硅氧烷基团和异氰酸酯基团。所述预聚体的制备方法为：在催化剂存在条件下，将不饱和脂肪酸加入到含环氧基硅烷中，反应得到式化合物II；将化合物II加入到异佛尔酮二异氰酸酯中，得到多重固化预聚体。本发明制备的天门冬氨酸酯涂料有更长的适用期，更好的附着力，更优异的耐水性和耐盐雾性能。

技术领域

本发明属于异氰酸酯领域，具体涉及一种多重固化异氰酸酯预聚体及其制备方法和应用。

背景技术

聚天门冬氨酸酯涂料是基于含脂肪族仲二胺的聚天门冬氨酸酯树脂与脂肪族异氰酸酯固化剂反应而成的一种双组份涂料。具有干燥固化反应速度快、固体份高、优异的耐候性等特点，但是混合使用期也比较短，固化速度快导致漆膜内应力大，附着力差，限制了其在防腐涂料上的应用。CN105440272A公开了一种聚天门冬氨酸酯树脂的制备方法，是先将聚醚胺与马来酸酐进行化学反应，然后加入环碳酸酯进行化学反应；CN101817924A公开了一种慢反应型聚脲涂料组分的制备，是将二元羧酸酯和伯胺经催化反应生产加成物，然后加入环氧树脂，经反应得到聚天门冬氨酸树脂；以上一些方法均是通过对胺组分进行改性，来达到延长适用期的作用，但是都没有真正改善天门冬氨酸酯涂料的附着力以及耐盐雾性能差的问题，比并且大都是通过调整胺组分来实现一些改善效果，尚未见到从异氰酸酯组分的角度来解决问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种多重固化异氰酸酯预聚体，将其用于制备天门冬氨酸防腐涂料时，添加该多重固化异氰酸酯预聚体后，相比传统天门冬氨酸酯涂料体系，施工粘度降低，施工固化提高，当施工后，预聚体上的NCO基团与主体树脂的仲胺基发生交联反应，从而将预聚体结构上的长碳链的不饱和脂肪酸基团和硅氧烷基团引入整体结构的主链，后续再利用不饱和脂肪酸基团的进一步吸氧固化，硅氧烷的水解交联反应，从而进一步增强体系的交联密度，改善柔韧性，尤其是在金属底材的附着力得到极大的改善，耐盐雾性能也得到极大的提高，解决了天门冬氨酸酯涂料附着力差，耐盐雾性能不佳的问题。

为实现上述技术效果，本发明提供以下技术方案：

一种多重固化异氰酸酯预聚体，所述预聚体具有如下式(Ⅰ)所示结构：

其中，n1为1-4的整数，n2为2-10的整数，R₁为H或CH₃。

本发明制备的多重固化异氰酸酯预聚体，添加到聚天门冬氨酸酯涂料体系中，可以降低体系粘度，提高施工固含，延长了涂料的施工期，同时利用分子结构中的异氰酸酯基团参与体系交联反应，将不饱和脂肪酸基团与硅烷基团同时引入分子结构中，后续再利用不饱和脂肪酸基团的不饱和双键进一步吸氧固化，硅氧烷的水解交联反应，从而进一步增强体系的交联密度，改善柔韧性，极大的增强改善了交联体系的脆性、附着力。同时还意外地发现，最终漆膜的耐水性和耐盐雾性得到了极大的提高，非常适合对防腐有更高需求的天门冬氨酸酯涂料。

本发明的另一目的在于提供一种制备多重固化异氰酸酯预聚体的方法。

一种制备上述多重固化异氰酸酯预聚体的方法，所述方法包含以下步骤：

S1：在催化剂存在条件下，将不饱和脂肪酸加入到含环氧基硅烷中，反应得到式(II)化合物：

S2：将式(II)化合物加入到异佛尔酮二异氰酸酯中，反应得到式(Ⅰ)所示多重固化预聚体。

在一种实施方案中，制备多重固化异氰酸酯预聚体的反应示意如下：