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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SP UA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SP UA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SPUA材料组成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HDI三聚体的反应速度可以通过不同的取代基团，凝胶时间从5 min延长至120 min；施工寿命可以从5 min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%。
聚天门冬氨酸酯的合成及其在聚脲中的应用图1 聚天门冬氨酸酯化学反应方程式，男，吉林抚松人，本科，工程师，从事防水防腐耐磨聚脲的研究开发。
将胺类组分、催化剂组分别加入到带有搅拌图3 马来酸二乙酯的红外光谱图4 4,4'-二氨基二环己基甲烷的红外光谱图5 聚天门冬氨酸酯-1的红外光谱通过图3和图5对照可知，马来酸二乙酯所含双1620-1680cm-1处有明显的红外吸收峰，而在图中这个吸收峰消失，说明马来酸二乙酯原料已基本反应完全；另外，二胺类的物质对伯胺的吸收在2 三种不同聚天门冬氨酸酯化学反应方程式位置没有双峰，δ的δ本公司自行研制聚天门冬氨酸酯树脂-1的气相色谱图图7 拜耳NH1420的气相色谱图通过图谱分析，两种产品所含物质量基本一致；(3)本公司自行研制的聚天门冬氨酸酯-1NH1420产品性能指标对比，见表1；1 聚天门冬氨酸酯树脂-1与NH1420性能指标项目聚天门冬氨酸树脂-1NH1420外观淡黄透明液体微黄透明液体胺值195～200199～平均当量(g/mol)277279固含量(%)≥95%≥95%粘度(mpa·s)800～1300900～2000图8 有无催化剂对聚天门冬氨酸酯树脂转化率的影响(240h)注：其中1—加入质量分数为0.05％的催化剂；28可知，加入自制催化剂，可以大幅度的缩短合成时间，提高反应的转化率，更有利于生产。
图9 不同种类催化剂对聚天门冬氨酸酯树脂转化率的影响(24h)注：图9中四条曲线分别代表催化剂-1，催化剂，催化剂-4先将定量的聚天门冬氨酸酯树脂和增塑剂加入表5 A 序号。
