聚天冬氨酸酯聚脲最新研究进展

点击数：956发布：2016-11-30　来源: 聚脲防腐_聚脲喷涂_聚脲防水_江苏申正建设工程有限公司

聚天冬氨酸酯聚脲最新研究进展

聚天冬氨酸酯 (PAES)聚脲是近年来发展起来的一种新型聚脲弹性体材料脲。与传统的脂肪族聚脲和芳香族聚脲相比，具有凝胶时间长、固含量高、不泛黄、对紫外线耐受性好等特点。在土木工程领域的遂道、桥梁、建筑物腐蚀防护等多个方面有广泛的应用前景。
聚脲弹性体是为适应环保要求而研制开发的一种新型弹性体材料，聚脲技术被喻为继高固体分涂料、水性涂料、粉末涂料之后又一重大技术进步。美国聚脲发展协会将其定义为由异氰酸酯封端的预聚物与氨基化合物组分反应生成的高聚物。与常规的混凝土表面防护材料相比，聚脲弹性体具有低温韧性好、防腐、耐磨、抗湿滑、耐老化、抗热冲击及良好的耐介质性能、固含量高等许多优异的物理力学性能，是一种优良的提高混凝土耐久性的表面防护涂层。
1 聚天冬氨酸酯聚脲的组成、性质和特点PAEs聚脲材料，是近年来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。它彻底改变了传统聚脲以伯胺为原料，反应速度太快、附着力差的，缺点可以：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。
1．1 聚天冬氨酸酯聚脲的组成PAES聚脲材料由A、B两种组分组成。A组分采用HDI三聚体；B组分选用 PAES。当B组分分子中的x被不同结构的基团取代后 ，便会生成聚天冬氨酸酯系列衍生物，从而获得不同功能的B组分。PAES实际上是一种脂肪族仲胺，其结构中的氨基处于空间冠状位阻包围的环境，酯的部分起诱导作用，减缓了与异氰酸酯组份的反应速度 (由几秒钟减缓为几分钟～几十分钟)，解决了反应速度过快造成的涂层成型复杂、性能降低的问题。通过人为增加PAES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、延长凝胶时问的“定时”化合物。
1．2 聚天冬氨酸酯聚脲的性质
当PAES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聚脲材料，具体表现在：PAES粘度低；与HDI三聚体的反应速度可以通过不同的取代基团控制，凝胶时间从5min延长至120min；施工寿命可以从5min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％。且反应无需催化剂，对湿度、温度不敏感。由于涂层内部上海分子链之间能形成大量的氢键效应，固涂层的拉伸强度和硬度都较高。
1．3聚天冬氨酸酯聚脲的特点
PAES聚脲是由脂肪族多异氰酸酯和天冬氨酸酯的反应产物。PAES聚脲涂料在应用和性能上也与传统的聚脲涂料不同。例如，PAES涂料允许配方师设计反应速度不同的涂料体系；混合物的适用期可以从几分钟到几小时，既可使用专用的双组分喷涂设备施工，也可采用普通方法施工，这使得应用更简便可靠。PAES涂料在应用与性能上与双组分脂肪族聚氨酯涂料相似；由于它不变黄，所以经常用作面漆，不像其它防水、防腐蚀材料那样需另外涂刷面层或保护层。
2 聚天冬氨酸酯聚脲的研究现状
PAES聚脲是具有优异耐候性和耐化学腐蚀性的涂层材料，国内外近年来均开展了PAES涂层性能及合成方法的研究。
涂层的形态结构、反应活性和力学性能。与现有的几种 PAES相比，PAES与异氰酸酯组份的反应活性更低，凝胶时间为 55min～60min。结构形态研究表明，PAES聚脲呈现非晶形态；氨基氢键化程度高，脲羰基总氢键化程度为57.2％，其中完善氢键化程度为63.1％。这种纯硬段聚脲涂层的强度和硬度高，具有一定的弹性。
3 聚天冬氨酸酯聚脲的应用前景
PAES聚脲具有比传统 SPUA材料更广泛的应用前景。应用领域主要在地坪施 T和双组分、快速固化型面漆制备和金属物体的防护等方面。施工PAES地坪时，为便于涂料具有自流平性，配方设计的凝胶时间比较长，允许采用双组分物料先混合、后辊涂工艺进行施工；快速固化型面漆的施工，由于反应速度很快，通常需要使用 SPUA专业设备。也可以根据前面的介绍，设计出反应速度比较慢的面漆体系，采用普通喷枪就可以施工；在用于金属物体防护时，由于延长了凝胶时间，使得 PAEs聚脲材料对底材的附着力有了显著提高，故国外已经直接将其喷涂与金属表面，不使用底漆 (即 DIM涂料 )。
在土木工程方面，PAES聚脲材料也有广泛的应用前景，在国外，已有应用于隧道及体育场等大型公共建筑的报道。如在隧道工程中可应用 PAES聚脲材料阻止渗水以防止岩石滑动、使隧道粗糙的内壁变的光滑美观，易于清洗，并且可以抵抗外来污染物的腐蚀。PAES聚脲材料更短的固化时间、更优良的成膜能力和抗紫外线能力可使其能更好的应用于防水防腐工程中，并且可以进行大面积施工。在提高建筑物耐久性的同时，PAEs聚脲材料具有良好的耐老化性和很高的光泽度，故可以添加不同颜色作为面漆使用，不像其它防水、防腐蚀材料那样需另外涂刷面层或保护层。

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