改性聚天门冬氨酸酯聚脲涂料及其制备方法和应用.pdf

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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910699933.7 (22)申请日 2019.07.30 (71)申请人 广州弘海化工科技有限公司 地址 510000 广东省广州市高新技术产业 开发区科学城科丰路31号华南新材料 创新园G2栋203号 (72)发明人 王元兵 (74)专利代理机构 北京超成律师事务所 11646 代理人 郭莲梅 (51)Int.Cl. C09D 175/02(2006.01) B05D 3/02(2006.01) C08G 18/64(2006.01) (54)发明名称 改性聚天门冬氨。

2、酸酯聚脲涂料及其制备方 法和应用 (57)摘要 本发明提供了一种改性聚天门冬氨酸酯聚 脲涂料及其制备方法和应用， 涉及新型涂料技术 领域。 该改性聚天门冬氨酸酯聚脲涂料主要由聚 天门冬氨酸酯、 改性剂和固化剂制备得到； 其中， 所述改性剂包括聚硅氮烷， 所述固化剂包括异氰 酸酯和/或异氰酸酯的多聚体。 本发明通过异氰 酸酯的三聚体将一定量的聚硅氮烷和聚天门冬 氨酸酯桥联在一起， 有效的改善和提升了涂层的 耐溶剂及硬度等机械性能。 聚硅氮烷具有优异的 机械性能， 将其桥联到聚天门冬氨酸酯上后可以 获得机械性能增强的聚脲树脂。 该聚脲涂料制备 的涂层具有更好的硬度、 更快的表干速度， 耐化 学品性。

3、能及耐磨等优异性能。 权利要求书2页 说明书15页 CN 110373099 A 2019.10.25 CN 110373099 A 1.一种改性聚天门冬氨酸酯聚脲涂料， 其特征在于， 主要由聚天门冬氨酸酯、 改性剂和 固化剂制备得到； 其中， 所述改性剂包括聚硅氮烷， 所述固化剂包括异氰酸酯和/或异氰酸酯的多聚体。 2.根据权利要求1所述的改性聚天门冬氨酸酯聚脲涂料， 其特征在于， 主要由聚天门冬 氨酸酯、 改性剂和固化剂制备得到； 其中， 所述改性剂为聚硅氮烷， 固化剂为异氰酸酯和/或异氰酸酯的多聚体； 优选地， 主要由以下质量份的原料制备得到： 聚天门冬氨酸酯10-50份、 聚硅氮烷10。

4、-50 份和异氰酸酯和/或异氰酸酯的多聚体40-80份； 优选地， 主要由以下质量份的原料制备得到： 聚天门冬氨酸酯20-35份、 聚硅氮烷15-35 份和异氰酸酯和/或异氰酸酯的多聚体45-70份； 优选地， 主要由以下质量份的原料制备得到： 聚天门冬氨酸酯21-33份、 聚硅氮烷16-31 份和异氰酸酯和/或异氰酸酯的多聚体47-65份。 3.根据权利要求1所述的改性聚天门冬氨酸酯聚脲涂料， 其特征在于， 所述聚天门冬氨 酸酯选自拜耳的Desmophen NH 1520、 Desmophen NH 1420和Desmophen NH 1220中的至少 一种， 和/或， 选自珠海飞扬化工的F。

5、220、 F420、 F520和F524中的至少一种； 优选地， 所述聚硅氮烷在有机溶剂中的数均分子量为150-150000g/mol； 优选地， 所述聚硅氮烷选自有机聚硅氮烷1500RC、 有机聚硅氮烷1800和改性聚硅氮烷 中的至少一种； 优选地， 所述改性聚硅氮烷包括乙烯基硅油改性聚硅氮烷和/或氟改性聚硅氮烷。 4.根据权利要求1所述的改性聚天门冬氨酸酯聚脲涂料， 其特征在于， 所述异氰酸酯包 括HDI型异氰酸酯、 IPDI型异氰酸酯和MDI型异氰酸酯中的至少一种； 优选地， 所述异氰酸酯的多聚体包括HDI多聚体、 IPDI多聚体和MDI多聚体中的至少一 种； 优选地， 所述HDI型异氰。

6、酸酯选自Desmodur N3900、 Desmodur N3600、 Desmodur N3390、 Desmodur N75或Desmodur N3800中的一种或多种； 优选地， 所述IPDI型异氰酸酯选自Desmodur 340、 Desmodur 401-70或Desmodur Z4470 中的一种或多种； 优选地， 所述MDI型异氰酸酯选自聚合MDIPM-400和/或PM-700中的一种或几种。 5.根据权利要求1-4任一项所述的改性聚天门冬氨酸酯聚脲涂料， 其特征在于， 还包括 溶剂； 优选地， 所述溶剂的质量份数为1-50份， 优选为10-45份， 更优选为20-40份； 优选。

7、地， 所述溶剂包括乙酸丁酯、 二甲苯、 二丁醚、 甲苯、 甲基环己烷和环己烷中的至少 一种； 优选地， 还包括助剂； 优选地， 所述助剂包括消泡剂和/或流平剂； 优选地， 所述消泡剂的质量份数为0.1-15份， 优选为1-10份； 优选地， 所述流平剂的质 量份数为0.1-15份， 优选为1-10份。 6.权利要求1-5任一项所述的改性聚天门冬氨酸酯聚脲涂料的制备方法， 其特征在于， 将聚天门冬氨酸酯、 改性剂和固化剂混合， 通过固化剂将改性剂和聚天门冬氨酸酯桥联在 权利要求书 1/2 页 2 CN 110373099 A 2 一起， 得到所述改性聚天门冬氨酸酯聚脲涂料。 7.根据权利要求6所。

8、述的改性聚天门冬氨酸酯聚脲涂料的制备方法， 其特征在于， 包括 以下步骤： (a)聚天门冬氨酸酯和固化剂反应， 得到中间体； (b)步骤(a)得到的中间体与改性剂反应， 得到所述改性聚天门冬氨酸酯聚脲涂料； 其中， 所述固化剂包括异氰酸酯和/或异氰酸酯的多聚体， 所述改性剂包括聚硅氮烷； 优选地， 步骤(a)中的反应温度为10-60， 反应时间为5-30min； 优选地， 步骤(b)中的反应温度为10-60， 反应时间为5-10min。 8.根据权利要求7所述的改性聚天门冬氨酸酯聚脲涂料的制备方法， 其特征在于， 步骤 (b)中还加入溶剂； 优选地， 步骤(b)中还加入助剂。 9.如权利要求1。

9、-5任一项所述的改性聚天门冬氨酸酯聚脲涂料或权利要求6-8任一项 所述的制备方法得到的改性聚天门冬氨酸酯聚脲涂料在增硬涂层中的应用。 10.根据权利要求9所述的应用， 其特征在于， 应用方法包括： 将改性聚天门冬氨酸酯聚 脲涂料涂布到基材上， 固化后， 得到改性聚天门冬氨酸酯聚脲增硬涂层； 优选地， 所述涂布工艺包括刮涂、 擦涂、 刷涂、 喷涂或浸涂中的至少一种， 优选为刮涂； 优选地， 所述基材包括不锈钢拉丝板、 马口铁板、 大理石板或玻璃板中的至少一种； 优选地， 固化的温度为150-200， 固化的时间为15-30min。 权利要求书 2/2 页 3 CN 110373099 A 3 改。

10、性聚天门冬氨酸酯聚脲涂料及其制备方法和应用 技术领域 0001 本发明涉及新型涂料技术领域， 具体涉及一种改性聚天门冬氨酸酯聚脲涂料及其 制备方法和应用。 背景技术 0002 聚天门冬氨酸酯制备的聚脲树脂具有较低的粘度和较高的固含量(大于90)， 因 此具有较低的VOC排放量， 符合环境保护的要求。 聚天门冬氨酸酯聚脲涂料作为近年来研发 出的新型涂料， 具有高耐候、 高性能、 环保性能好等特点。 聚天门冬氨酸酯聚脲涂料光泽度 高， 且在基材表面具有很高的附着力； 此外， 聚天门冬氨酸酯聚脲涂料在具有合适适用期的 同时， 干燥时间较快； 聚天门冬氨酸酯聚脲涂料具有优异的耐酸、 耐碱及耐盐雾性能，。

11、 但其 在其他力学性能(如硬度、 耐醇擦及耐磨等)上的表现就显得有些不足， 这主要和材料本身 的性质有关。 0003 目前， 制备的聚天门冬氨酸酯聚脲树脂大多是AB组分的， 主要是以聚天门冬氨酸 酯为基础， 以多异氰酸酯为固化剂进行制备。 但是， 由于聚天门冬氨酸酯同异氰酸酯固化剂 的反应活性高， 使得反应生成的聚脲树脂的储存稳定性差， 且聚脲树脂固化后显现的耐溶 剂擦拭、 硬度等性能也并不好。 因此， 所期望的是提供一种能够有效的改善和提升耐溶剂及 硬度等机械性能的改性聚天门冬氨酸酯树脂， 能够解决上述问题中的至少一个。 0004 鉴于此， 特提出本发明。 发明内容 0005 本发明的第一目。

12、的在于提供一种改性聚天门冬氨酸酯聚脲涂料， 具有优异的耐溶 剂耐化学品性能， 附着力好， 硬度高， 能够克服上述问题或者至少部分地解决上述技术问 题。 0006 本发明的第二目的在于提供一种改性聚天门冬氨酸酯聚脲涂料的制备方法， 方法 简单， 容易操作， 制得的改性聚天门冬氨酸酯聚脲涂料具有优异的耐溶剂耐化学品性能， 附 着力好， 硬度高。 0007 本发明的第三目的在于提供一种改性聚天门冬氨酸酯聚脲涂料在增硬涂层的应 用。 0008 为实现上述目的， 本发明采用的技术方案为： 0009 根据本发明的一个方面， 本发明提供一种改性聚天门冬氨酸酯聚脲涂料， 所述改 性聚天门冬氨酸酯聚脲涂料主要由。

13、聚天门冬氨酸酯、 改性剂和固化剂制备得到； 0010 其中， 所述改性剂包括聚硅氮烷， 所述固化剂包括异氰酸酯和/或异氰酸酯的多聚 体。 0011 进一步的， 主要由聚天门冬氨酸酯、 改性剂和固化剂制备得到； 0012 其中， 所述改性剂为聚硅氮烷， 固化剂为异氰酸酯和/或异氰酸酯的多聚体； 0013 优选地， 主要由以下质量份的原料制备得到： 聚天门冬氨酸酯10-50份、 聚硅氮烷 说明书 1/15 页 4 CN 110373099 A 4 10-50份和异氰酸酯和/或异氰酸酯的多聚体40-80份； 0014 优选地， 主要由以下质量份的原料制备得到： 聚天门冬氨酸酯20-35份、 聚硅氮烷。

14、 15-35份和异氰酸酯和/或异氰酸酯的多聚体45-70份； 0015 优选地， 主要由以下质量份的原料制备得到： 聚天门冬氨酸酯21-33份、 聚硅氮烷 16-31份和异氰酸酯和/或异氰酸酯的多聚体47-65份。 0016 进一步的， 所述聚天门冬氨酸酯的结构通式如下： 0017 0018 其中， R 为(CH2)nCH3， n表示1至10中的任意一个整数(如n为1、 2、 3或4等)， X为直链 烷基、 环烷基或取代环烷基。 0019 进一步的， 所述聚天门冬氨酸酯选自拜耳的Desmophen NH 1520、 Desmophen NH 1420和Desmophen NH 1220中的至少。

15、一种， 和/或， 选自珠海飞扬化工的F220、 F420、 F520和 F524中的至少一种。 0020 进一步的， 所述聚硅氮烷的结构通式如下： 0021 0022 其中， R1， R2和R3相同或不同， 并且彼此独立的是氢或未取代或取代的烷基， 芳基， 乙烯基或三烷氧基甲硅烷基； n为整数， 并且使得聚硅氮烷在有机溶剂中的数均分子量为 150-150000g/mol； 0023 优选地， 所述聚硅氮烷在有机溶剂中的数均分子量为150-150000g/mol； 0024 优选地， 所述聚硅氮烷选自有机聚硅氮烷1500RC、 有机聚硅氮烷1800和改性聚硅 氮烷中的至少一种； 0025 优选地。

16、， 所述改性聚硅氮烷包括乙烯基硅油改性聚硅氮烷和/或氟改性聚硅氮烷。 0026 优选地， 所述异氰酸酯包括HDI型异氰酸酯、 IPDI型异氰酸酯和MDI型异氰酸酯中 的至少一种； 0027 优选地， 所述异氰酸酯的多聚体包括HDI多聚体、 IPDI多聚体和MDI多聚体中的至 少一种； 0028 优选地， 所述HDI型异氰酸酯选自Desmodur N3900、 Desmodur N3600、 Desmodur N3390、 Desmodur N75或Desmodur N3800中的一种或多种； 0029 优选地， 所述IPDI型异氰酸酯选自Desmodur 340、 Desmodur 401-7。

17、0或Desmodur Z4470中的一种或多种； 说明书 2/15 页 5 CN 110373099 A 5 0030 优选地， 所述MDI型异氰酸酯选自聚合MDI PM-400和/或PM-700中的一种或几种。 0031 进一步的， 还包括溶剂； 0032 优选地， 所述溶剂的质量份数为1-50份， 优选为10-45份， 更优选为20-40份； 0033 优选地， 所述溶剂包括乙酸丁酯、 二甲苯、 二丁醚、 甲苯、 甲基环己烷和环己烷中的 至少一种。 0034 进一步的， 还包括助剂； 0035 优选地， 所述助剂包括消泡剂和/或流平剂； 0036 优选地， 所述消泡剂的质量份数为0.1-1。

18、5份， 优选为1-10份； 0037 优选地， 所述流平剂的质量份数为0.1-15份， 优选为1-10份。 0038 优选地， 所述消泡剂包括德国BYK公司的BYK-104、 BYK-141， 台湾德谦贸易股份公 司的5400、 5500， 以及Tego公司的Tego930中的一种或多种； 0039 优选地， 所述流平剂包括醋酸丁酸纤维(CAB)， 进一步， 包括来自伊斯曼公司的 CAB381-0.1、 CAB551-0.1、 CAB381-20、 CAB552-0.2， 或来自General Electric公司的Dri- Film103中的一种或多种。 0040 根据本发明的另一个方面， 。

19、本发明提供一种如上所述的改性聚天门冬氨酸酯聚脲 涂料的制备方法， 将聚天门冬氨酸酯、 改性剂和固化剂混合， 通过固化剂将改性剂和聚天门 冬氨酸酯桥联在一起， 得到所述改性聚天门冬氨酸酯聚脲涂料。 0041 进一步的， 所述方法包括以下步骤： 0042 (a)聚天门冬氨酸酯和固化剂反应， 得到中间体； 0043 (b)步骤(a)得到的中间体与改性剂反应， 得到所述改性聚天门冬氨酸酯聚脲涂 料； 0044 其中， 所述固化剂包括异氰酸酯， 所述改性剂包括聚硅氮烷； 0045 优选地， 步骤(a)中的反应温度为10-60， 反应时间为5-30min； 0046 优选地， 步骤(b)中的反应温度为10。

20、-60， 反应时间为5-10min。 0047 进一步的， 步骤(b)中还加入溶剂； 0048 优选地， 步骤(b)中还加入助剂。 0049 根据本发明的另一个方面， 本发明提供一种如上所述的改性聚天门冬氨酸酯聚脲 涂料或所述的制备方法得到的改性聚天门冬氨酸酯聚脲涂料在增硬涂层中的应用。 0050 本发明还提供一种改性聚天门冬氨酸酯聚脲增硬涂层， 包括上述的改性聚天门冬 氨酸酯聚脲涂料或上述制备方法得到的改性聚天门冬氨酸酯聚脲涂料。 0051 优选地， 应用方法包括： 0052 将改性聚天门冬氨酸酯聚脲涂料涂布到基材上， 固化， 得到改性聚天门冬氨酸酯 聚脲增硬涂层； 0053 优选地， 所述。

21、涂布工艺包括刮涂、 擦涂、 刷涂、 喷涂或浸涂中的至少一种， 优选为刮 涂； 0054 优选地， 所述基材包括不锈钢拉丝板、 马口铁板、 大理石板或玻璃板中的至少一 种； 0055 优选地， 固化的温度为150-200， 固化的时间为15-30min。 0056 与现有技术相比， 本发明的有益效果在于： 说明书 3/15 页 6 CN 110373099 A 6 0057 本发明提供的改性聚天门冬氨酸酯聚脲涂料， 主要由聚天门冬氨酸酯、 改性剂和 固化剂制备得到， 其中的改性剂包括聚硅氮烷， 固化剂包括异氰酸酯和/或异氰酸酯的多聚 体。 利用聚天门冬氨酸酯和聚硅氮烷上的活性氨基-NH同异氰酸酯。

22、固化剂上的-NCO发生化 学反应， 将聚硅氮烷桥联在聚天门冬氨酸酯上形成一种新型的聚脲树脂， 即聚硅氮烷改性 的聚天门冬氨酸酯聚脲涂料。 该聚脲涂料具备聚天门冬氨酸酯耐酸、 耐碱及耐盐雾等性能， 也具备聚硅氮烷附着力好、 硬度高及耐溶剂耐化学品性能好等特点。 该改性聚天门冬氨酸 酯聚脲涂料不会影响基材的光泽度， 将其涂布到基材上， 经固化形成的涂层， 不会明显影响 基材的光泽度， 所制备的涂层可适用于需要高光泽度、 表面增硬等材料领域。 0058 本发明的改性聚天门冬氨酸酯聚脲涂料制备工艺简单， 容易操作， 可控性好， 利于 实现工业化规模化生产。 具体实施方式 0059 下面将结合实施方式和。

23、实施例对本发明的实施方案进行详细描述， 但是本领域技 术人员将会理解， 下列实施方式和实施例仅用于说明本发明， 而不应视为限制本发明的范 围。 基于本发明中的实施例， 本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的 所有其他实施例， 都属于本发明保护的范围。 未注明具体条件者， 按照常规条件或制造商建 议的条件进行。 所用试剂或仪器未注明生产厂商者， 均为可以通过市售购买获得的常规产 品。 0060 为克服现有技术的不完善， 本发明提供一种改性聚天门冬氨酸酯聚脲涂料， 通过 使用聚硅氮烷进行改性， 使得使用聚硅氮烷改性后的聚脲涂料有效的改善和提升了涂层的 耐溶剂及硬度等机械性能。 006。

24、1 第一方面， 在至少一个实施例中提供一种改性聚天门冬氨酸酯聚脲涂料， 所述改 性聚天门冬氨酸酯聚脲涂料主要由聚天门冬氨酸酯、 改性剂和固化剂制备得到； 0062 其中， 所述改性剂包括聚硅氮烷， 所述固化剂包括异氰酸酯和/或异氰酸酯的多聚 体。 0063 聚硅氮烷， 能与金属、 矿物、 玻璃、 陶瓷和有机材料等表面光滑的基材紧密附着， 具 有附着力好、 硬度高、 疏水疏油、 热稳定和耐热等优良性能。 虽然现有技术中有将聚硅氮烷 作为涂料的各种相关报道， 例如作为陶瓷涂料、 耐热涂料等， 但是尚未发现将聚硅氮烷作为 改性剂在聚天门冬氨酸酯或聚脲树脂领域中应用的报道。 因此， 本发明创造性的提出。

25、利用 聚硅氮烷具有的优异机械性能， 将其桥联到聚天门冬氨酸酯上后可以获得机械性能增强的 聚脲树脂， 将聚硅氮烷应用在涂料上， 可使聚脲涂料增硬耐磨。 0064 本发明利用聚硅氮烷和聚天门冬氨酸酯上的活性氨基-NH， 通过异氰酸酯固化剂 上的-NCO将二者桥联在一起， 聚硅氮烷涂层具有优异的耐醇擦性能， 附着力好、 硬度高， 将 其桥联到聚天门冬氨酸酯聚脲树脂上后可以获得机械性能增强的纳米涂层。 即， 本发明首 次提出了利用聚硅氮烷作为改性剂， 对聚天门冬氨酸酯聚脲树脂进行改性， 赋予了该改性 聚天门冬氨酸酯聚脲树脂优异的耐醇擦性能， 高硬度， 优异的附着力， 为聚天门冬氨酸酯聚 脲树脂的市场推。

26、广及应用拓宽了道路， 使得其具有更为广阔的市场前景。 0065 需要说明的是： 0066 除非另有说明， 本文中所用的专业与科学术语与本领域熟练人员所熟悉的意义相 说明书 4/15 页 7 CN 110373099 A 7 同。 0067 本发明中， 如果没有特别的说明， 本文所提到的所有技术特征以及优选特征可以 相互组合形成新的技术方案。 例如， 所涉及的各组分或其优选组分可以相互组合形成新的 技术方案。 0068 本发明所述的 “包括” 、“主要由制备得到” ， 意指其除所述组分外， 还可以包括 其他组分， 这些其他组分赋予改性聚天门冬氨酸酯聚脲涂料不同的特性。 除此之外， 本发明 所述的。

27、 “包括” 、“主要由制备得到” ， 还可以替换为封闭式的 “为” 或 “由制备得到” 。 例如， 该改性聚天门冬氨酸酯的制备原料还可包括溶剂和助剂， 即改性聚天门冬氨酸酯聚 脲涂料主要由聚天门冬氨酸酯、 改性剂、 固化剂、 溶剂和助剂制备得到。 再如， 改性剂包括聚 硅氮烷， 可以替换为改性剂为聚硅氮烷。 0069 上述固化剂为异氰酸酯和/或异氰酸酯的多聚体是指， 固化剂可以为异氰酸酯， 可 以为异氰酸酯的多聚体， 也可以为异氰酸酯和异氰酸酯的多聚体。 上述异氰酸酯和/或异氰 酸酯的多聚体也可以简称为异氰酸酯及其多聚体。 0070 在一种优选的实施方式中， 所述改性聚天门冬氨酸酯聚脲涂料主要。

28、由聚天门冬氨 酸酯、 聚硅氮烷和异氰酸酯及其多聚体制备得到； 0071 优选地， 所述改性聚天门冬氨酸酯聚脲涂料主要由以下质量份的原料制备得到： 聚天门冬氨酸酯10-50份、 聚硅氮烷10-50份和异氰酸酯和/或异氰酸酯的多聚体40-80份。 0072 需要说明的是， 本发明中， 除非另有说明， 否则所涉及的份数、 百分数或比例按照 质量计， 例如10-50份， 是指10-50质量份。 其中，“质量份” 指多个组分的质量比例关系的基 本计量单位， 1份可表示任意的单位质量， 如可以表示为0.1g或1g， 也可以表示为2.68g等； 可选的， 本文中1份表示的是0.1g。 0073 以范围形式表。

29、达的值应当灵活的方式理解为不仅包括明确列举出的作为范围限 值的数值， 而且还包括涵盖在该范围内的所有单个数值或子区间， 犹如每个数值和子区间 被明确列举出。 例如， 聚天门冬氨酸酯的添加量为10-50份， 应当理解为不仅包括明确列举 出的10份和50份， 还包括所指范围内的单个数值， 如12份、 15份、 16份、 18份、 19份、 20份、 21 份、 22份、 25份、 26份、 28份、 30份、 32份、 33份、 35份、 38份、 40份、 45份和48份。 聚硅氮烷的添 加量为10-50份， 典型但非限制性的可以列举出10份、 12份、 15份、 16份、 18份、 20份、 。

30、22份、 24 份、 25份、 26份、 28份、 30份、 31份、 32份、 35份、 38份、 40份、 45份、 48份和50份。 异氰酸酯和/或 异氰酸酯的多聚体的添加量为40-80份， 典型但非限制性的可以列举出40份、 42份、 45份、 46 份、 47份、 48份、 50份、 52份、 55份、 58份、 60份、 62份、 65份、 68份、 70份、 72份、 75份、 78份和80 份。 0074 优选地， 所述改性聚天门冬氨酸酯聚脲涂料主要由以下质量份的原料制备得到： 聚天门冬氨酸酯20-35份、 聚硅氮烷15-35份和异氰酸酯和/或异氰酸酯的多聚体45-70份； 0。

31、075 更优选地， 所述改性聚天门冬氨酸酯聚脲涂料主要由以下质量份的原料制备得 到： 聚天门冬氨酸酯21-33份、 聚硅氮烷16-31份和异氰酸酯和/或异氰酸酯的多聚体47-65 份。 0076 通过合理调整和优化改性聚天门冬氨酸酯聚脲涂料中各组分的用量， 充分发挥各 组分的配合作用， 使反应更快、 更顺利的进行， 进一步提升聚脲涂料的耐溶剂性、 硬度和附 着力， 提高材料的综合机械性能， 同时降低材料的生产成本， 有利于提高改性聚天门冬氨酸 说明书 5/15 页 8 CN 110373099 A 8 酯聚脲涂料的经济效益。 0077 上述改性聚天门冬氨酸酯聚脲涂料所包括的组分中， 本发明对所。

32、涉及到基本原料 如聚天门冬氨酸酯、 聚硅氮烷和异氰酸酯不作严格限制， 可以选择本领域在制备聚脲树脂 中已知常用的种类， 但为了实现各组分间更好的配合/协同效果， 本发明对聚天门冬氨酸 酯、 聚硅氮烷和异氰酸酯作出如下优选限定： 0078 所述聚天门冬氨酸酯的结构通式如下： 0079 0080 其中， R 为(CH2)nCH3， n表示1至10中的任意一个整数(如n为1、 2、 3或4等)， X为直链 烷基、 环烷基或取代环烷基。 0081 优选地， 所述聚天门冬氨酸酯选自拜耳的Desmophen NH 1520、 Desmophen NH 1420和Desmophen NH 1220中的至少一。

33、种， 和/或， 选自珠海飞扬化工的F220、 F420、 F520和 F524中的至少一种。 0082 需要说明的是，“和/或” 用于表示所说明的情况的一者或两者均可能发生， 例如A 和/或B包括(A和B)和(A或B)。 0083 可以理解的是，“拜耳” 是指拜耳有限公司。 Desmophen NH 1520是指， 由拜耳有限 公司生产的型号(牌号)为Desmophen NH 1520的聚天门冬氨酸酯。 同样， Desmophen NH 1420和Desmophen NH 1220分别是由拜耳有限公司生产的型号(牌号)为Desmophen NH 1420和Desmophen NH 1220的聚。

34、天门冬氨酸酯。 0084 “珠海飞扬化工” 是指珠海飞扬化工有限公司。 F220、 F420、 F520和F524分别是由珠 海飞扬化工有限公司生产(提供)的型号为F220、 F420、 F520和F524的聚天门冬氨酸酯。 0085 根据本发明， 聚天门冬氨酸酯可以选用拜耳的Desmophen NH 1520， 可以选用拜耳 的Desmophen NH 1420， 可以选用拜耳的Desmophen NH 1220， 可以选用拜耳的Desmophen NH 1520和Desmophen NH 1420， 可以选用珠海飞扬化工的F220， 可以选用珠海飞扬化工的 F420， 可以选用珠海飞扬化工。

35、的F520， 可以选用珠海飞扬化工的F524， 可以选用珠海飞扬化 工的F220和F520， 可以选用拜耳的Desmophen NH 1520和珠海飞扬化工的F420等。 较佳的， 聚天门冬氨酸酯选用珠海飞扬化工的F220、 F420、 F520和F524中的一种或多种。 0086 所述聚硅氮烷的结构通式如下： 0087 0088 其中， R1， R2和R3相同或不同， 并且彼此独立的是氢或未取代或取代的烷基， 芳基， 说明书 6/15 页 9 CN 110373099 A 9 乙烯基或三烷氧基甲硅烷基； n为整数， 并且使得聚硅氮烷在有机溶剂中的数均分子量为 150-150000g/mol；。

36、 0089 优选地， 所述聚硅氮烷在有机溶剂中的数均分子量为150-150000g/mol； 0090 优选地， 所述聚硅氮烷选自有机聚硅氮烷1500RC、 有机聚硅氮烷1800和改性聚硅 氮烷中的至少一种； 其中改性聚硅氮烷包括乙烯基硅油改性聚硅氮烷和/或氟改性聚硅氮 烷； 聚硅氮烷优选为有机聚硅氮烷1500RC。 0091 根据本发明， 聚硅氮烷可以选用有机聚硅氮烷， 可以选用改性聚硅氮烷， 也可以选 用有机聚硅氮烷和改性聚硅氮烷。 有机聚硅氮烷的型号可以为1500RC， 也可以为1800； 改性 聚硅氮烷可以为乙烯基硅油改性聚硅氮烷， 也可以为氟改性聚硅氮烷。 0092 优选地， 所述异。

37、氰酸酯包括HDI型异氰酸酯、 IPDI型异氰酸酯和MDI型异氰酸酯中 的至少一种。 0093 优选地， 所述异氰酸酯的多聚体包括HDI多聚体、 IPDI多聚体和MDI多聚体中的至 少一种。 例如， 异氰酸酯的多聚体可以为HDI多聚体(如HDI三聚体)， 可以为IPDI多聚体， 可 以为MDI多聚体等。 0094 可以理解的是， HDI型异氰酸酯为六亚甲基二异氰酸酯， IPDI型异氰酸酯为异氟尔 酮二异氰酸酯， MDI型异氰酸酯为二苯基甲烷二异氰酸酯。 0095 根据本发明， 异氰酸酯可以选用型号为Desmodur N3900的HDI型异氰酸酯， 型号为 Desmodur N3600的HDI型异。

38、氰酸酯， 型号为Desmodur N3390的HDI型异氰酸酯， 型号为 Desmodur N75的HDI型异氰酸酯， 型号为Desmodur N3800的HDI型异氰酸酯， 型号为 Desmodur N3900和Desmodur N3390的HDI型异氰酸酯， 型号为Desmodur N3600、 Desmodur N75和Desmodur N3800的HDI型异氰酸酯； 也可以选用型号为Desmodur 340的IPDI型异氰酸 酯， 型号为Desmodur 401-70的IPDI型异氰酸酯， 型号为Desmodur Z4470的IPDI型异氰酸 酯， 型号为Desmodur 340和De。

39、smodur Z4470的IPDI型异氰酸酯； 还可以选用型号为聚合MDI PM-400的MDI型异氰酸酯， 型号为PM-700的MDI型异氰酸酯； 还可以选用型号为Desmodur 340的IPDI型异氰酸酯和型号为PM-700的MDI型异氰酸酯等。 0096 在一种优选的实施方式中， 还包括溶剂； 即， 所述改性聚天门冬氨酸酯聚脲涂料主 要由聚天门冬氨酸酯、 聚硅氮烷、 异氰酸酯及其多聚体和溶剂制备得到。 0097 上述溶剂为本领域可选用的多种溶剂， 具体品种和用量均可由本领域技术人员根 据实际情况或经试验确定。 0098 本发明对所采用的溶剂类型不作严格限制， 优选地， 所述溶剂包括乙酸。

40、丁酯、 二甲 苯、 二丁醚、 甲苯、 甲基环己烷和环己烷中的至少一种。 例如， 溶剂可以为乙酸丁酯， 可以为 二甲苯， 可以为二丁醚， 可以为甲苯， 可以为甲基环己烷， 可以为环己烷， 可以为二甲苯和甲 苯， 可以为乙酸丁酯、 甲基环己烷和环己烷等， 溶剂优选为二甲苯。 0099 优选地， 所述溶剂的质量份数为1-50份， 优选为10-45份， 更优选为20-40份。 0100 在一种优选的实施方式中， 还包括助剂； 即， 所述改性聚天门冬氨酸酯聚脲涂料主 要由聚天门冬氨酸酯、 聚硅氮烷、 异氰酸酯及其多聚体、 溶剂和助剂制备得到。 0101 上述助剂为本领域可选用的多种助剂， 具体品种和用量。

41、均可由本领域技术人员根 据实际情况或经试验确定。 0102 较佳的， 所述助剂包括消泡剂和/或流平剂， 即助剂可以为消泡剂， 可以为流平剂， 说明书 7/15 页 10 CN 110373099 A 10 也可以为流平剂和消泡剂； 优选地， 助剂包括消泡剂和流平剂。 0103 本发明对所采用的消泡剂类型不作严格限制， 优选地， 所述消泡剂包括德国BYK公 司的BYK-104、 BYK-141， 台湾德谦贸易股份公司的5400、 5500， 以及Tego公司的Tego930中的 一种或多种； 例如， 消泡剂可以为德国BYK公司的BYK-104， 可以为德国BYK公司的BYK-141， 可以为台湾。

42、德谦贸易股份公司的5400， 可以为台湾德谦贸易股份公司的5500， 可以为Tego 公司的Tego930， 可以为德国BYK公司的BYK-104和BYK-141等。 0104 优选地， 所述消泡剂的质量份数为0.1-15份， 优选为1-10份。 0105 本发明对所采用的流平剂类型不作严格限制， 优选地， 包括醋酸丁酸纤维(CAB)， 进一步， 包括来自伊斯曼公司的CAB381-0.1、 CAB551-0.1、 CAB381-20、 CAB552-0.2， 或来自 General Electric公司的Dri-Film103中的一种或多种； 例如， 流平剂可以为伊斯曼公司的 CAB381-0。

43、.1， 可以为伊斯曼公司的CAB381-20、 可以为伊斯曼公司的CAB551-0.1、 可以为伊 斯曼公司的CAB552-0.2， 可以为General Electric公司的Dri-Film103， 可以为伊斯曼公司 的CAB381-0.1和CAB551-0.1等。 0106 优选地， 所述流平剂的质量份数为0.1-15份， 优选为1-10份。 0107 上述溶剂和助剂的质量份数的计量基准与前述聚天门冬氨酸酯、 聚硅氮烷和异氰 酸酯及其多聚体质量份数基准相同。 0108 在一种优选的实施方式中， 改性聚天门冬氨酸酯聚脲涂料主要由以下质量份的原 料制备得到： 聚天门冬氨酸酯20-35份、 聚。

44、硅氮烷15-35份、 异氰酸酯及其多聚体45-70份、 溶 剂10-45份、 流平剂0.1-15份和消泡剂0.1-15份； 0109 更优选地， 改性聚天门冬氨酸酯聚脲涂料主要由以下质量份的原料制备得到： 聚 天门冬氨酸酯21-33份、 聚硅氮烷16-31份、 异氰酸酯及其多聚体47-65份、 溶剂20-40份、 流 平剂1-10份和消泡剂1-10份。 0110 第二方面， 在一些实施例中提供一种上述改性聚天门冬氨酸酯聚脲涂料的制备方 法， 将聚天门冬氨酸酯、 改性剂和固化剂混合， 通过固化剂将改性剂和聚天门冬氨酸酯桥联 在一起， 得到所述改性聚天门冬氨酸酯聚脲涂料。 0111 该制备方法操作。

45、步骤简单， 易于实施， 可控性好， 效率高， 易于实现大规模生产。 同 时， 使用本发明的聚天门冬氨酸酯、 改性剂聚硅氮烷和异氰酸酯固化剂作为原料， 各组分原 料的比例适当， 制得的改性聚天门冬氨酸酯聚脲涂料具有优异的耐溶剂性能， 附着力好， 硬 度高。 0112 本发明的的改性方法主要是通过异氰酸酯的三聚体将一定量的聚硅氮烷和聚天 门冬氨酸酯桥联在一起， 其主要通过以下制备方法制得： 以质量分数计， 将40-80份的异氰 酸酯及其多聚体固化剂溶解到10-50份的聚天门冬氨酸酯中， 反应5-30分钟后加入1-50份 溶剂和10-50份聚硅氮烷， 再反应一段时间(5-10分钟)后， 加入助剂(消。

46、泡剂和流平剂)， 得 到聚硅氮烷改性后的聚天门冬氨酸酯聚脲树脂。 0113 在一种优选的实施方式中， 所述制备方法包括以下步骤： 0114 (a)按配方量， 将异氰酸酯及其多聚体固化剂溶解到聚天门冬氨酸酯中， 室温条件 下搅拌反应5-30min， 得到中间体； 0115 (b)将步骤(a)得到的中间体与聚硅氮烷按照一定的比例混合均匀， 加入一定量的 溶剂， 室温条件下反应5-10min， 加入一定量的助剂， 得到所述改性聚天门冬氨酸酯聚脲涂 说明书 8/15 页 11 CN 110373099 A 11 料； 0116 需要说明的是， 本发明对于步骤(a)和步骤(b)的反应温度不做严格， 其均。

47、在室温 下反应即可， 例如各自独立地可以为10-60， 也可以为18-38， 也可以为20-35， 也可以 为22-32等。 0117 上述制备方法反应条件温和， 在室温下即可反应， 反应时间较短， 可控性好， 具有 较高的生产效率。 0118 需要说明的是， 本发明经聚硅氮烷改性的聚天门冬氨酸酯聚脲材料得到的改性聚 天门冬氨酸酯聚脲涂料的反应机理如下所示： 0119 第一步： 聚天门冬氨酸酯同异氰酸酯固化剂之间的反应 0120 0121 (聚天门冬氨酸酯+异氰酸酯聚天门冬氨酸酯聚脲中间体) 0122 第二步： 聚硅氮烷同聚天门冬氨酸酯聚脲中间体之间的反应 0123 0124 (聚天门冬氨酸酯。

48、聚脲中间体+聚硅氮烷改性聚天门冬氨酸酯聚脲涂料) 0125 需要说明的是， 上述结构式中的R和R 均代表烷基； X代表聚天门冬氨酸酯的对称 结构； R1和R2分别独立地代表氢、 烷基或其他有机基团。 0126 本领域技术人员能够理解的是， 前面针对改性聚天门冬氨酸酯聚脲涂料所描述的 特征和优点， 同样适用该制备方法， 在此不再赘述。 0127 第三方面， 在一些实施例中提供一种如上所述的改性聚天门冬氨酸酯聚脲涂料作 说明书 9/15 页 12 CN 110373099 A 12 为改性聚天门冬氨酸酯聚脲增硬涂层体系中涂层的应用。 0128 本发明还在一些实施例中提供一种改性聚天门冬氨酸酯聚脲增。

49、硬涂层体系， 包括 如上所述的改性聚天门冬氨酸酯聚脲涂料。 0129 本发明改善了聚天门冬氨酸酯聚脲涂料的耐溶剂性能、 附着力、 硬度等机械性能， 将其涂布到基材上， 经固化形成的涂层， 可以获得机械性能增强的改性聚天门冬氨酸酯聚 脲增硬涂层。 且该改性聚天门冬氨酸酯聚脲涂料不会影响基材的光泽度， 所制备的涂层可 适用于需要高光泽度、 表面增硬、 耐擦等材料领域。 0130 需要说明的是， 上述改性聚天门冬氨酸酯聚脲增硬涂层体系可以仅包括改性聚天 门冬氨酸酯聚脲涂层； 此外， 除包括改性聚天门冬氨酸酯聚脲涂料外， 还可以包括底涂层、 面涂层等其他涂层。 0131 应当理解的是， 本发明第三方面。

50、的应用和改性聚天门冬氨酸酯聚脲增硬涂层与前 述的改性聚天门冬氨酸酯聚脲涂料及其制备方法是基于同一发明构思的， 因而至少具有与 上述改性聚天门冬氨酸酯聚脲涂料及其制备方法相同的优势， 在此不再赘述。 0132 进一步， 上述应用方法包括： 0133 将改性聚天门冬氨酸酯聚脲涂料涂布到基材上， 固化， 得到改性聚天门冬氨酸酯 聚脲增硬涂层。 0134 优选地， 所述涂布工艺包括但不限于刮涂、 擦涂、 刷涂、 喷涂或浸涂中的至少一种， 优选为刮涂。 可以理解的是， 可以采用本领域常用的涂布工艺将改性聚天门冬氨酸酯聚脲 涂料涂布到基材表面， 例如可以采用刮涂的方式， 可以采用擦涂的方式， 可以采用刷涂。