[发明专利]延长天冬聚脲涂料活化期的方法及涂料

说明书

本申请涉及化工涂料领域，具体涉及一种延长天冬聚脲涂料活化期的方法及涂料，具体为：将聚天门冬氨酸酯、干燥剂、颜填料、溶剂和助剂按质量比聚天门冬氨酸酯：干燥剂：颜填料：溶剂：助剂=100‑120：4‑6：0‑200:0‑100:1‑50进行高速混合，制得聚天门冬氨酸酯组合物；将聚天门冬氨酸酯组合物与酮亚胺按质量比聚天门冬氨酸酯：酮亚胺=100‑120:5‑35进行混合，制得酮亚胺‑聚天门冬氨酸酯组合物；将制得的酮亚胺‑聚天门冬氨酸酯组合物与固化剂按质量比酮亚胺‑聚天门冬氨酸酯组合物：固化剂=100:20‑40进行混合反应，即得活化期长的天冬聚脲涂料。本申请制得的天冬聚脲涂料具有活化期长、粘度低、干燥时间短的效果。

技术领域

本申请涉及化工涂料领域，尤其是涉及一种延长天冬聚脲涂料活化期的方法及涂料。

背景技术

通常，聚天门冬氨酸酯聚脲(简称天冬聚脲)涂料或材料为双组分体系，包括了聚天门冬氨酸酯和固化剂。由于聚天门冬氨酸酯的反应基团为仲胺基，相比一般聚氨酯树脂涂料的羟基，仲胺基与固化剂反应速度更快，带来的优点是可以快速固化，具备低温固化，免烘烤，节能降耗的优点；存在的缺点是活化期较短。其中活化期指的是由树脂与固化剂完成混合之后开始算起，混合罐中的漆料混合物保持可施工涂装状态的时间。活化期短的原因是，首先仲胺基与异氰酸酯反应速度本身较快，其次聚天门冬氨酸酯在生产储存过程中不可避免含有水分，且施工至基材表面的涂料也容易吸收空气中的水分，水分对仲胺基和异氰酸酯反应有催化作用，能够进一步加快反应速度，因此与聚氨酯涂料相比，容易存在活化期短的问题。

相关技术中，延长天冬聚脲涂料活化期的方法主要是在聚天门冬氨酸酯中添加分子筛等吸水物质以吸收聚天门冬氨酸酯中的水分，但是该方法是为物理吸附法，吸水率不高，且分子筛吸油量较高，如果通过增加分子筛含量提高吸水率，则容易导致涂料或材料的粘度明显上升。而且，该方法虽然在一定程度上延长了活化期，但是延长时间太短，对水吸附速度较慢，依旧难以满足施工上的需求。

发明内容

为了改善天冬聚脲涂料活化期短的问题，本申请提供一种延长天冬聚脲涂料活化期的方法及涂料。

第一方面，本申请提供一种延长天冬聚脲涂料活化期的方法，采用如下的步骤：将聚天门冬氨酸酯、干燥剂、颜填料、溶剂和助剂按质量比聚天门冬氨酸酯∶干燥剂∶颜填料∶溶剂∶助剂＝100-120∶4-6∶0-200∶0-100∶1-50进行高速混合，制得聚天门冬氨酸酯组合物；

将聚天门冬氨酸酯组合物与酮亚胺按质量比聚天门冬氨酸酯∶酮亚胺＝100-120∶5-35进行混合，制得酮亚胺-聚天门冬氨酸酯组合物；

将制得的酮亚胺-聚天门冬氨酸酯组合物与固化剂按质量比酮亚胺-聚天门冬氨酸酯组合物∶固化剂＝100∶20-40进行混合反应，即得活化期长的天冬聚脲涂料。

通过采用上述技术方案，酮亚胺-聚天门冬氨酸酯与固化剂混合反应后，酮亚胺-聚天门冬氨酸酯上的仲胺基(-NH)和固化剂中的极性基团(-NCO)配位生成脲酯键 -NHCO，生成聚天门冬氨酸酯聚脲，简称天冬聚脲；首先，聚天门冬氨酸酯内部的水分先通过物理吸附被干燥剂快速吸附，避免酮亚胺水解缩短聚天门冬氨酸酯的活化期；当聚天门冬氨酸酯与固化剂混合后，由于混合搅拌过程带入空气中微量水分，此时酮亚胺与固化剂均能与水发生反应，但是酮亚胺与空气中水分子反应速度比固化剂与水分子反应速度快，因此部分酮亚胺与水反应生成伯胺，伯胺与异氰酸酯快速反应成脲酯键，使水分快速消失，避免水对天冬聚脲体系反应速度催化作用，从而延长了天冬聚脲体系的活化期；在施工时，涂料涂至基材表面，涂料与空气接触比表面积呈数量级的增大，剩余的酮亚胺能够充分接触空气中的水分，水解生成多元胺，多元胺与固化剂快速反应生成聚脲，提高了涂料的干燥速度。虽然酮亚胺与水反应生成的伯胺与固化剂反应生成了聚脲，造成了粘度的细微上升，但是由于前期生产时水分已经被分子筛物理吸附，后继引入的水分只是混合搅拌过程带入的空气中少量水分，因此数量很少，生成的伯胺及由其生成的聚脲含量很低，由此导致的粘度上升远小于水分子对天冬聚脲体系的持续催化作用导致的粘度上升的影响，且对天冬聚脲体系的施工性能和适用期影响不大。