新型脂肪族多元仲胺-聚天门冬氨酸(DETA-PAEs)

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新型脂肪族多元仲胺-聚天门冬氨酸(DETA-PAEs)
资料来源：高铁、桥梁、隧道等大型基础设施用特种涂料专题研讨会
原文作者（原创）：薛守成 席发臣 冯俊忠 陈小庆 李清材 王国炜
聚天门冬氨酸酯(PolyaspartiC esters，简写PAEs)固化剂具有固含量高、凝胶时间可调、耐腐蚀性能好、耐黄变、附着力强等优异的综合性能，克服了早期的MDI、TMXDI型的芳香族和脂肪族聚脲涂料体系反应速度快、需专门的喷涂设备进行施工的缺点，因此被广泛应用于聚脲体系的固化剂。
通过二乙烯三胺与马来酸二丁酯的Michael加成反应，制备了聚天门冬氨酸酯DETA-PAEs。并将其作为弹性聚氨酯涂料的固化剂与MOCA进行了对比，结果表明DETA-PAEs的综合性能优于MOCA。因此，DETA-PAEs可作为一种用来代替MOCA的新型固化剂，用于弹性聚氨酯涂料体系。
主要原料
二乙烯三胺：试剂级，天津市化学试剂一厂；3，3’-二氯-4，4’-二氨基二苯基甲烷：工业级，苏州前进化工厂：4，4’-二氨基二环己基甲烷、异佛尔酮二胺：工业级，BASF：马来酸酐：工业级，梁溪化工：马来酸二丁酯、弹性聚氨酯预聚物：自制；甲苯、正丁醇、丁酮、醋酸丁酯：工业级，兰州石化公司：催化剂A、B、C：自制。
主要仪器
四口瓶、回流冷凝管、分水器、调速搅拌器、滴液漏斗、温度计、电子天平、电热套：气相色谱仪：SP-3420；傅立叶红外光谱仪：IR-21津岛；拉力试验机：型号4466。
反应步骤：在带有搅拌、温度计以及圊流冷凝脱水装置的1000ml四口瓶中。加入适量的甲苯、丁醇，搅拌下加入马来酸酐和催化剂A，升温60℃保温反应1h；再在回流温度下脱水酯化2~10小时。当酯化达到要求后，反应产物经中和、水洗以及常压回收低沸点组分。最后减压蒸馏即可得到马来酸二丁酯。外观为无色透明液体，气相色谱分析含量≥99.0％。
DETA-PAEs的合成工艺：以DETA与自制DEF为原料，利用DETA分子结构中两个伯胺与DEF的Michael反应，制得了一种新型的聚天门冬氨酸酯，耳PDETA-PAEs。
反应式：
反应步骤：将上述自制的马来酸二丁酯和催化剂B加入到带有搅拌、温度计、回流冷凝装置的1000ml四口瓶，室温下慢慢滴加计量的DETA，温度不要超过50℃，1～2小时加完，并保持50℃以下搅拌4小时。之后，升温到80℃左
右再保温5～10小时，即可制得DETA-PAEs，性能指标见表1。

弹性聚氨酯预聚物的合成：首先用二元酸(如，己二酸，葵二酸和壬二酸等)和二元醇(如，乙二醇、一缩二乙二醇、丙二醇和丁二醇、二乙二醇、己二醇等)以及催化剂C等制备线性的、二官能的、分子量约为1500--3000的软聚酯；之后，利用异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)扩链，得到端异氰酸酯弹性聚氨酯预聚物。通过调节二元醇与IPDI的用量，可得到不同-NCO含量的预聚体。本文制得两种不同-NCO含量的预聚体，简称预聚物A、B，性能指标见表2。

性能测试：将上述自制的预聚物分别与DETA-PAEs、MOCA溶液按[NCO]／[NH]：1／0.9配漆，按照相关标准进行性能测试，结果见表3。