一种聚脲预聚体的合成方法及其应用技术

本发明专利技术涉及聚脲的合成技术领域，更具体地，本发明专利技术涉及一种聚脲预聚体的合成方法及其应用。本发明专利技术提供一种聚脲预聚体的合成方法，通过控制聚脲预聚体的亚胺基的结构，及和亚胺基相连的功能基团的结构，相比于常用的胺类预聚体，和异氰酸酯反应时具有更高的施工有效期。本发明专利技术制备得到的聚脲预聚体，通过一元胺、甲基丙烯酸酯和二元醇等常规的反应原料，可制备得到具有优良力学性能的产品，且相比于天冬聚脲，在具有相似或者更好施工有效期的产品，可降低成本。本发明专利技术提供的合成方法简单，具有高的产率，便于大批量生产。

【技术实现步骤摘要】
一种聚脲预聚体的合成方法及其应用
本专利技术涉及聚脲的合成
，更具体地，本专利技术涉及一种聚脲预聚体的合成方法及其应用。
技术介绍
聚脲是由异氰酸酯与氨基化合物组成的高聚物。聚脲涂料力学性能优异，在耐磨性、耐冲击性、耐腐蚀性、耐介质性、热稳定性等方面均表现突出，使其在防腐蚀、防水、耐磨、阻尼、防护、抗震等领域都获得了应用，且聚脲涂料施工效率高，一次喷涂可达到毫米级，极大地节约了人工成本。喷涂聚脲的性能虽然广受好评，但其快速固化的特性也在一定程度上限制了其应用，早期使用的聚脲涂料凝胶时间仅有数秒到十数秒，与基材的润湿不充分，且所需的专门喷涂设备也较为复杂，价格高，稳定性不佳，需要认真维护，且因为聚脲是由异氰酸酯和氨基化合物反应得到，通过对氨基化合物进行研究，来提高聚脲适用期是一种研究方向。目前市面上已推出了聚天门冬氨酸酯树脂作为氨基化合物组分，聚天门冬氨酸酯中的活泼氢基团为仲胺基，且由于临近基团的位阻作用进一步降低其反应活性，使聚天门冬氨酸酯聚脲的反应速度大幅下降，在保证基本性能的前提下，施工有效期也得到了一定的延长，但其原料成本一般较高。故需要提供一种具有低成本、高施工有效期、性能优良的聚脲及其合成方法。
技术实现思路
为了解决上述问题，本专利技术第一个方面提供了一种聚脲预聚体的合成方法，所述聚脲预聚体的结构式如式(1)所示：R1选自直链烷基、环烷基、烷基醚基中的一种或多种；R2选自直链烷基、环烷基、芳基中的一种或多种。作为本专利技术一种优选的技术方案，R1中碳原子数小于20。作为本专利技术一种优选的技术方案，R2中碳原子数小于10。作为本专利技术一种优选的技术方案，所述聚脲预聚体由二元甲基丙烯酸酯和一元胺制备得到；所述二元甲基丙烯酸酯的结构式如式(2)所示：所述一元胺的结构式为R2-NH2。作为本专利技术一种优选的技术方案，所述二元甲基丙烯酸酯和一元胺的摩尔比为1：(2.2～2.5)。作为本专利技术一种优选的技术方案，所述聚脲预聚体的制备方法包括：将一元胺滴加进二元甲基丙烯酸酯中，在50～80℃反应后，减压蒸馏，得到所属聚脲预聚体。作为本专利技术一种优选的技术方案，所述二元甲基丙烯酸酯由甲基丙烯酸酯和二元醇制备得到；所述甲基丙烯酸酯的结构式如式(3)所示：R为烷基；所述二元醇的结构式为HO-R1-OH。作为本专利技术一种优选的技术方案，所述二元醇和甲基丙烯酸酯的摩尔比为1：(4～6)。作为本专利技术一种优选的技术方案，所述二元甲基丙烯酸酯的制备方法包括：将二元醇、甲基丙烯酸酯、催化剂和阻聚剂混合，在100～130℃反应后，减压蒸馏，得到所述二元甲基丙烯酸酯。本专利技术第二个方面提供了一种所述的聚脲预聚体的合成方法的应用，用于高分子的合成。本专利技术与现有技术相比具有以下有益效果：(1)本专利技术提供一种聚脲预聚体的合成方法，通过控制聚脲预聚体的亚胺基的结构，及和亚胺基相连的功能基团的结构，相比于常用的胺类预聚体，和异氰酸酯反应时具有更高的施工有效期。(2)本专利技术制备得到的聚脲预聚体，通过一元胺、甲基丙烯酸酯和二元醇等常规的反应原料，可制备得到具有优良力学性能的产品，且相比于天冬聚脲，在具有相似或者更好施工有效期的产品，可降低成本。(3)本专利技术提供的合成方法简单，具有高的产率，便于大批量生产。具体实施方式参选以下本专利技术的优选实施方法的详述以及包括的实施例可更容易地理解本专利技术的内容。除非另有限定，本文使用的所有技术以及科学术语具有与本专利技术所属领域普通技术人员通常理解的相同的含义。当存在矛盾时，以本说明书中的定义为准。如本文所用术语“由…制备”与“包含”同义。本文中所用的术语“包含”、“包括”、“具有”、“含有”或其任何其它变形，意在覆盖非排它性的包括。例如，包含所列要素的组合物、步骤、方法、制品或装置不必仅限于那些要素，而是可以包括未明确列出的其它要素或此种组合物、步骤、方法、制品或装置所固有的要素。连接词“由…组成”排除任何未指出的要素、步骤或组分。如果用于权利要求中，此短语将使权利要求为封闭式，使其不包含除那些描述的材料以外的材料，但与其相关的常规杂质除外。当短语“由…组成”出现在权利要求主体的子句中而不是紧接在主题之后时，其仅限定在该子句中描述的要素；其它要素并不被排除在作为整体的所述权利要求之外。当量、浓度、或者其它值或参数以范围、优选范围、或一系列上限优选值和下限优选值限定的范围表示时，这应当被理解为具体公开了由任何范围上限或优选值与任何范围下限或优选值的任一配对所形成的所有范围，而不论该范围是否单独公开了。例如，当公开了范围“1至5”时，所描述的范围应被解释为包括范围“1至4”、“1至3”、“1至2”、“1至2和4至5”、“1至3和5”等。当数值范围在本文中被描述时，除非另外说明，否则该范围意图包括其端值和在该范围内的所有整数和分数。单数形式包括复数讨论对象，除非上下文中另外清楚地指明。“任选的”或者“任意一种”是指其后描述的事项或事件可以发生或不发生，而且该描述包括事件发生的情形和事件不发生的情形。说明书和权利要求书中的近似用语用来修饰数量，表示本专利技术并不限定于该具体数量，还包括与该数量接近的可接受的而不会导致相关基本功能的改变的修正的部分。相应的，用“大约”、“约”等修饰一个数值，意为本专利技术不限于该精确数值。在某些例子中，近似用语可能对应于测量数值的仪器的精度。在本申请说明书和权利要求书中，范围限定可以组合和/或互换，如果没有另外说明这些范围包括其间所含有的所有子范围。此外，本专利技术要素或组分前的不定冠词“一种”和“一个”对要素或组分的数量要求(即出现次数)无限制性。因此“一个”或“一种”应被解读为包括一个或至少一个，并且单数形式的要素或组分也包括复数形式，除非所述数量明显旨指单数形式。以下通过具体实施方式说明本专利技术，但不局限于以下给出的具体实施例。本专利技术第一个方面提供了一种聚脲预聚体的合成方法，所述聚脲预聚体的结构式如式(1)所示：在一种实施方式中，R1选自直链烷基、环烷基、烷基醚基中的一种或多种，作为直链烷基的实例，包括但不限于，甲基、乙基、十二烷基、十八烷基；作为环烷基的实例，包括但不限于，环己基、2-甲基环己基、4,4'-二环己基、环戊基；作为烷基醚基的实例，包括但不限于，-(CH2CH2O)n-、-(CH3CHCH2O)m-，n、m为整数。在一种优选的实施方式中，R1中碳原子数小于20。在一种实施方式中，R2选自直链烷基、环烷基、芳基中的一种或多种，作为直链烷基的实例，包括但不限于，甲基、乙基、辛基；作为环烷基的实例，包括但不限于，环己基、2-甲基环己基、环戊基；作为芳基的实例，包括但不限于，苯基、甲基苯基、乙基苯基。在一种优选的实施方式中，R2中碳原子数小于10。申请人发现，通过控制亚胺基两侧的R1和R2的结构，来调控亚胺基本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种聚脲预聚体的合成方法，其特征在于，所述聚脲预聚体的结构式如式(1)所示：/n

【技术特征摘要】
1.一种聚脲预聚体的合成方法，其特征在于，所述聚脲预聚体的结构式如式(1)所示：



R1选自直链烷基、环烷基、烷基醚基中的一种或多种；
R2选自直链烷基、环烷基、芳基中的一种或多种。


2.根据权利要求1所述的聚脲预聚体的合成方法，其特征在于，R1中碳原子数小于20。


3.根据权利要求1所述的聚脲预聚体的合成方法，其特征在于，R2中碳原子数小于10。


4.根据权利要求1～3任意一项所述的聚脲预聚体的合成方法，其特征在于，所述聚脲预聚体由二元甲基丙烯酸酯和一元胺制备得到；
所述二元甲基丙烯酸酯的结构式如式(2)所示：



所述一元胺的结构式为R2-NH2。


5.根据权利要求4所述的聚脲预聚体的合成方法，其特征在于，所述二元甲基丙烯酸酯和一元胺的摩尔比为1：(2.2～2.5)。


6.根据权利要求4所述的聚脲预聚体的合成...

【专利技术属性】
技术研发人员：李斌仁，鲁晓东，许超平，陈林生，熊东路，肖增钧，徐涛，龙绪俭，
申请(专利权)人：深圳飞扬兴业科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44