CN107118179A - 一种新型亚胺化合物及其制备方法及其应用及单组份聚氨酯防水涂料 - Google Patents

一种新型亚胺化合物及其制备方法及其应用及单组份聚氨酯防水涂料 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种新型亚胺化合物及其制备方法及其应用及单组份聚氨酯防水涂料，涉及材料化学领域，该新型亚胺化合物作为固化剂用于单组份聚氨酯防水材料中可延长涂料的储存期，解决涂膜低温干燥慢，涂膜中有气泡的问题。本发明的新型亚胺化合物的化学结构式中至少包含一个A结构，或者至少包含一个B结构；A为B为本发明的新型亚胺化合物作为固化剂用于单组份聚氨酯防水材料中具有延长涂料储存期、低温施工环境下涂膜干燥快及涂膜中无气泡的优点。

Description

一种新型亚胺化合物及其制备方法及其应用及单组份聚氨酯 防水涂料
技术领域
本发明涉及材料化学领域，尤其涉及一种新型亚胺化合物及其制备方法及其应用及单组份聚氨酯防水涂料。
背景技术
单组分聚氨酯防水涂料是一种化学反应型高分子防水涂料，施工固化前为无定形液体，通过与空气中的湿气反应而固化成膜，可形成一层连续、柔韧性好、无接缝的整体橡胶防水膜。该防水膜具有力学性能优异、耐磨性突出、耐化学腐蚀性好、整体防水效果佳等优点，被广泛应用于建筑物的屋面、地下室、厕浴间、沟池及化工厂地面的防潮、防水、防渗等。传统湿气固化型单组分聚氨酯防水涂料受到外界环境影响较大，如湿度、温度等，冬季施工，固化成膜更较慢，夏季施工，温度高、湿度大，易出现涂膜的表面和截面针孔、气泡等缺陷，大大降低了防水材料的性能，直接影响到防水效果。造成缺陷的主要原因是聚氨酯预聚体中的异氰酸酯根(-NCO)与空气中的H2O反应，生产的CO2气体，该气体没有完全溢出而存在于聚氨酯基体中所致。
现有的聚氨酯固化剂有2种类型，即亚胺类及噁唑烷类。亚胺类及噁唑烷类固化剂在一定程度上可解决单组分聚氨酯防水涂料的气泡问题，固化机理与湿气固化有所不同：体系中的固化剂优先与水气(H2O)发生水解反应，生成含有羟基(-OH)和氨基(-NH2)的活泼氢化合物，因这种活泼氢化合物的活性比H2O高得多，故-NCO只能与-OH和-NH2反应，生成氨基甲酸酯(-NHCOO-)和脲基(-NHCONH-)，避免了-NCO与H2O反应产生CO2气体(即发泡反应)，所以，单组分聚氨酯防水涂料的涂膜较密实，不会出现表面和截面气泡问题。但现常用的上述两种固化剂也不能完全解决上述问题，还是会存在一定的微小气泡。
其中，亚胺类水解生成伯胺类化合物，伯胺的反应活性高，胺基上的两个氢都能与-NCO基团反应生成脲键，迅速形成线性扩链或体型的交联，体系凝胶速度快，单组分聚氨酯的粘度较大，储存性能较差，又因涂膜表面与空气接触面大，故表干时间短，表面固化快，而后续水气进入涂料内部较慢，所以实干时间较长；另外，在涂膜、搅拌过程中引入的气体，会因表面固化快而不能及时排除，最终使涂膜有气泡，导致涂料的性能较低。而噁唑烷类固化剂是利用醇胺与羰基化合物合成，并采用仲胺类醇胺化合物，无异构体形成，其水解生成仲胺，与-NCO基团反应相对较慢，涂膜表干时间和实干时间较慢，特别是在冬季施工更慢。
因此，现急需研究出一种物质，其作为固化剂用于单组份聚氨酯防水涂料中可有效解决单组份聚氨酯防水涂料尤其低温施工时出现的涂料固化慢、涂膜起泡起鼓及涂料储存稳定性差的问题。
发明内容
有鉴于此，本发明实施例提供了一种新型亚胺化合物及其制备方法及其应用及单组份聚氨酯防水涂料，主要目的是提供一种新型亚胺化合物，使其作为固化剂用于单组份聚氨酯防水涂料中，可解决单组份聚氨酯在低温施工时固化慢，在高温干燥时易产生气泡且涂料性能稳定性差不宜长时间储存的问题。
为达到上述目的，本发明主要提供了如下技术方案：
一方面，本发明实施例提供了一种新型亚胺化合物，所述新型亚胺化合物的化学结构式至少包含一个A结构，或者，所述新型亚胺化合物的化学结构式至少包含一个B结构；其中，
A为
B为
作为优选，所述新型亚胺化合物的化学结构式为Z1、Z2、Z3、Z4、Z5或Z6所示的化学结构：
Z1为
Z2为
Z3为
Z4为
Z5为
Z6为
其中，R1选自-H、CH3-、CH3CH2-、C6H5O-、CH3O-或CH3CH2CH2-中的任意一种，
R2选自CH3CH2CH2-、CH3CH2CH2CH2-、CH3CH2NHCH2CH2-、-CH2CH2CH2CH2CH2-、-CH2CH2CH2CH(CH3)CH2-或中的任意一种。
作为优选，所述新型亚胺化合物的化学结构式为Z1-1、Z2-1、Z3-1、Z4-1、Z5-1或Z6-1所示的化学结构：
Z1-1为
Z2-1为
Z3-1为
Z4-1为
Z5-1为
Z6-1为
另一方面，本发明还提供了上述新型亚胺化合物的制备方法，所述方法包括如下步骤：
准备原料醛类物质和胺类物质，醛类物质和胺类物质的投料摩尔比为1-2:1；其中，所述醛类物质和/或所述胺类物质的化学结构中至少含有一个苯环结构；
将低沸点反应溶剂在常温条件下滴加至所述醛类物质中得到第一产物，在常温下再向所述第一产物中加入所述胺类物质，反应30min-60min后得到第二产物；
控制所述第二产物的温度为20℃-80℃并反应3h-6h后得到第三产物；
除掉所述第三产物中的水份和反应溶剂后得到第四产物，所述第四产物为新型亚胺化合物。
作为优选，所述醛类物质选自1-(3-甲基-5-甲苯)苯甲醛、1-(3-甲基-4-苯氧基5-甲苯)苯甲醛、1-(3-甲基-4-甲氧基-5-甲苯)苯甲醛、间甲基苯甲醛、间乙基苯甲醛、3-乙基-5-苯氧基苯甲醛、3-乙基-5甲氧基苯甲醛、苯甲醛、对苯氧基苯甲醛、对苯氧基苯甲醛、间苯氧基苯甲醛、对甲氧基苯甲醛、甲醛、乙醛、丙醛、丁醛、戊醛或己醛中的任意一种。
作为优选，所述胺类物质选自N-乙基乙二胺、N-氨乙基哌嗪、2-甲基-1,5-戊二胺、1,6-己二胺、二甲基甲苯二胺、二乙基甲苯二胺、二丙基甲苯二胺、间苯二胺或对苯二胺中的任意一种。
作为优选，所述低沸点反应溶剂为吸水溶剂或共沸溶剂，所述吸水溶剂为无水乙醇，所述共沸溶剂为环己烷、甲苯或氯仿。
作为优选，所述除掉所述第三产物中的水份和反应溶剂后得到第四产物的具体步骤为：
所述低沸点反应溶剂为吸水溶剂时，将所述第三产物降至常温，再将降至常温的第三产物升温至30℃-85℃并减压蒸馏1h-2h，最后将已经减压蒸馏过的第三产物升温至90℃-120℃并闪蒸30min-60min除掉反应溶剂后得到第四产物；或者，
所述低沸点反应溶剂为共沸溶剂时，将所述第三产物在温度为65℃-130℃条件下共沸1h-3h，再将已经共沸过的第三产物降至常温，再将降至常温的第三产物升温至30℃-85℃并减压蒸馏1h-2h，最后将已经减压蒸馏过的第三产物升温至90℃-120℃并闪蒸30min-60min除掉反应溶剂后得到第四产物。
再一方面，本发明还提供了上述新型亚胺化合物作为固化剂应用于单组份聚氨酯防水涂料中。
又一方面，本发明还提供了一种单组份聚氨酯防水涂料，制备所述单组份聚氨酯防水涂料选用的固化剂为上述新型亚胺化合物。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明针对常用亚胺类固化剂用于单组份聚氨酯防水涂料中，性能不稳定不宜长时间储存及施工易产生气泡和噁唑烷类固化剂用于单组份聚氨酯防水涂料中，在低温条件下干燥慢的技术问题，研究了一种特殊结构的亚胺类化合物，该化合物的化学结构式中具有苯环-碳-氮双键或苯环-氮-碳双键结构，利用其共轭效应使该化合物结构极其稳定；上述新型亚胺类化合物作为固化剂用于单组份聚氨酯防水涂料时具有低温施工环境下涂膜干燥较快，在高温环境下避免或减少涂膜起泡现象并且还能延长单组份聚氨酯防水涂料的储存时间。
附图说明
图1为本发明实施例4制备的新型亚胺化合物的红外光谱图；
图2为本发明实施例4制备的新型亚胺化合物的氢的核磁共振谱图HNMR；
图3为本发明实施例4制备的新型亚胺化合物的碳的核磁共振谱图CHNMR；
图4为本发明实施例5制备的新型亚胺化合物的红外光谱图；
图5为本发明实施例5制备的新型亚胺化合物的氢的核磁共振谱图HNMR；
图6为本发明实施例5制备的新型亚胺化合物的碳的核磁共振谱图CHNMR。
具体实施方式
为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效,以下以较佳实施例，对依据本发明申请的具体实施方式、技术方案、特征及其功效，详细说明如后。下述说明中的多个实施例中的特定特征、结构、或特点可由任何合适形式组合。
实施例1
准备原料：间1-(3-甲基-5-甲苯)苯甲醛和N-氨乙基哌嗪，上述间1-(3-甲基-5-甲苯)苯甲醛和上述N-氨乙基哌嗪的投料摩尔比为1:1，以环己烷为反应溶剂；
在单口瓶中加入上述1-(3-甲基-5-甲苯)苯甲醛，再向盛有上述1-(3-甲基-5-甲苯)苯甲醛的单口瓶中加入上述环己烷，上述环己烷的添加质量为1-(3-甲基-5-甲苯)苯甲醛质量的50％，得到第一产物，在常温下再向盛有第一产物的单口瓶中滴加N-氨乙基哌嗪，滴加结束后反应30min得到第二产物，将上述第二反应物升温至60℃后反应4h得到第三产物，将上述第三产物升温至90℃后共沸3h除去第三产物中的水分，再将已经除去水分的第三产物降温至常温，再将降至常温的第三产物升温至45℃并减压蒸馏1h，最后将已经减压蒸馏过的第三产物升温至100℃并闪蒸40min除去反应溶剂后得到第四产物，上述第四产物即为新型亚胺化合物Z1-1，其分子量为321，化学反应式如式1所示；
式1：
新型亚胺化合物Z1-1如下：
实施例2
准备原料：间乙基苯甲醛和间苯二胺，上述乙基苯甲醛和上述间苯二胺的投料摩尔比为2:1，以无水乙醇为反应溶剂；
在单口瓶中加入上述间乙基苯甲醛，再向盛有上述间乙基苯甲醛的单口瓶中加入上述无水乙醇，上述无水乙醇的添加质量为上述间乙基苯甲醛质量的50％，得到第一产物，在常温下再向盛有第一产物的单口瓶中滴加间苯二胺，滴加结束后反应40min得到第二产物，将上述第二反应物升温至50℃后反应3h得到第三产物，将上述第三产物降温至常温，再将降至常温的第三产物升温至35℃并减压蒸馏1.5h，最后将已经减压蒸馏过的第三产物升温至95℃并闪蒸40min除去反应溶剂后得到第四产物，上述第四产物即为新型亚胺化合物Z2-1，其分子量为340，化学反应式如式2所示；
式2：
新型亚胺化合物Z2-1如下：
实施例3
准备原料：间苯氧基苯甲醛和N-氨乙基哌嗪，上述间苯氧基苯甲醛和上述N-氨乙基哌嗪的投料摩尔比为1:1，以环己烷为反应溶剂；
在单口瓶中加入上述间苯氧基苯甲醛，再向盛有上述间苯氧基苯甲醛的单口瓶中加入上述环己烷，环己烷的添加质量为上述间苯氧基苯甲醛质量的50％，得到第一产物，在常温下再向盛有第一产物的单口瓶中滴加N-氨乙基哌嗪，滴加结束后反应40min得到第二产物，将上述第二反应物升温至50℃后反应4h得到第三产物，将上述第三产物升温至90℃后共沸3h除去第三产物中的水分，再将已经除去水分的第三产物降温至常温，再将降至常温的第三产物升温至45℃并减压蒸馏1h，最后将已经减压蒸馏过的第三产物升温至100℃并闪蒸40min除去反应溶剂后得到第四产物，上述第四产物即为新型亚胺化合物Z3-1，其分子量为340，化学反应式如式3所示；
式3：
新型亚胺化合物Z3-1如下：
实施例4
准备原料：苯甲醛和2-甲基-1,5-戊二胺，上述苯甲醛和上述2-甲基-1,5-戊二胺的投料摩尔比为2:1，以无水乙醇为反应溶剂；
在单口瓶中加入上述苯甲醛，再向盛有上述苯甲醛的单口瓶中加入上述无水乙醇，无水乙醇的添加量为上述苯甲醛质量的50％，得到第一产物，在常温下再向盛有第一产物的单口瓶中滴加2-甲基-1,5-戊二胺，滴加结束后反应30min得到第二产物，将上述第二反应物升温至55℃后反应3h得到第三产物，将上述第三产物降温至常温，再将降至常温的第三产物升温至40℃并减压蒸馏1h，最后将已经减压蒸馏过的第三产物升温至95℃并闪蒸40min除去反应溶剂后得到第四产物，上述第四产物即为新型亚胺化合物Z4-1，其分子量为280，化学反应式如式4所示；
式4：
新型亚胺化合物Z4-1分子式如下：
经红外光谱测定分析，如图1所示：波数为3082.85、3060.89和3025.57分析为苯环结构，1644.01分析为碳-氮结构；
经核磁共振测定分析，上述新型亚胺化合物Z4-1HNMR(氢的核磁共振)如图2所示：lH NMR(400MHz,CDCl3)δ8.24(d,J＝10.8,2H),7.72-7.69(m,4H),7.39-7.36(m,6H),3.63-3.56(m,3H),3.42-3.37(m,1H),1.98-1.88(m,1H),1.88-1.69(m,2H),1.57-1.48(m,1H),1.55-1.51(m,1H),0.97(d,J＝6.8,3H)；
上述新型亚胺化合物Z4-1HNMR标注位号的分子式为：
1号位：8.24(d,J＝10.8,2H)，代表亚胺键上的H
2号位：7.72-7.69(m,4H),代表苯环邻位上的H
3 4号位：7.39-7.36(m,6H)，代表苯环间位、对位上的H
经核磁共振测定分析，上述新型亚胺化合物Z4-1CNMR(碳的核磁共振)如图3所示：13C NMR(100MHz,CDCl3)δ160.8,160.8,160.8,160.7,136.3,136.2,130.3,130.3,128.5,128.3,128.0,127.9,68.0,61.9,34.2,32.4,28.3,18.1.HRESIMS:m/z 293.2014[M+H]+(calcd for C20H25N2,293.4254)；
上述新型亚胺化合物Z4-1CNMR标注位号的分子式为：
1号位：160.8代表亚胺键上的C
5号位：136.3,136.2代表苯环上与亚胺键C原子连接的C
2 3 4号位：130.3,130.3,128.5,128.3,128.0,127.9代表苯环上其他的C。
实施例5
准备原料：丁醛和二乙基甲苯二胺，上述丁醛和上述二乙基甲苯二胺的投料摩尔比为2:1，以氯仿为反应溶剂；
在单口瓶中加入上述丁醛，再向盛有上述丁醛的单口瓶中加入上述氯仿，氯仿的添加量为上述丁醛质量的50％，得到第一产物，在常温下再向盛有第一产物的单口瓶中滴加二乙基甲苯二胺，滴加结束后反应60min得到第二产物，将上述第二反应物升温至45℃后反应3.5h得到第三产物，将上述第三产物升温至75℃后共沸3h除去第三产物中的水分，再将已经除去水分的第三产物降温至常温，再将降至常温的第三产物升温至30℃并减压蒸馏1.5h，最后将已经减压蒸馏过的第三产物升温至95℃并闪蒸50min除去反应溶剂后得到第四产物，上述第四产物即为新型亚胺化合物Z5-1，其分子量为214，化学反应式如式5所示；
式5：
新型亚胺化合物Z5-1如下：
经红外光谱测定分析，如图4所示，波数为3024.87分析为苯环结构，1661.33分析为氮-碳结构；
经核磁共振测定分析，上述新型亚胺化合物Z5-1HNMR(氢的核磁共振)如图5所示：1H NMR(400MHz,CDCl3)δ7.91-7.88(m,0.2H),7.67-7.58(m,2H),6.85-6.84(m,1H),6.78-6.76(m,0.5H),3.56(s,1H),2.51-2.42(m,5H),2.42-2.31(m,4H),2.14(s,1H),2.05(s,2H),1.76-1.66(m,4H),1.27-1.21(m,1H),1.12-1.02(m,12H),0.94-0.87(m,3H)；
上述新型亚胺化合物Z5-1HNMR标注位号的分子式为：
1号位：7.67-7.58(m,2H)，代表亚胺键上的H
2号位：6.85-6.84(m,1H)代表苯环上一个未被取代的H；
经核磁共振测定分析，上述新型亚胺化合物Z5-1CNMR(碳的核磁共振)如图6所示：
1号位：167ppm代表亚胺上的C
3 7号位：149ppm代表苯环上与亚胺键N原子连接的C
2 4 5 6号位：116-128ppm代表苯环上其他的C。
实施例6
准备原料：间甲基苯甲醛和1,6-己二胺，上述间甲基苯甲醛和上述1,6-己二胺的投料摩尔比为2:1，以无水乙醇为反应溶剂；
在单口瓶中加入上述间甲基苯甲醛，再向盛有上述间甲基苯甲醛的单口瓶中加入上述无水乙醇，无水乙醇的添加量为上述间甲基苯甲醛质量的50％，得到第一产物，在常温下再向盛有第一产物的单口瓶中滴加1,6-己二胺，滴加结束后反应40min得到第二产物，将上述第二反应物升温至60℃后反应3h得到第三产物，将上述第三产物降温至常温，再将降至常温的第三产物升温至45℃并减压蒸馏1h，最后将已经减压蒸馏过的第三产物升温至95℃并闪蒸40min除去反应溶剂后得到第四产物，上述第四产物即为新型亚胺化合物Z5-1，其分子量为320，化学反应式如式4所示；
式6：
新型亚胺化合物Z6-1如下：
本发明还提供了上述实施例1-6制备的新型亚胺化合物作为固化剂在单组份聚氨酯防水涂料中的应用，其具体应用见下述实施例。
实施例7
将上述实施例1-6制备的六种新型亚胺化合物作为固化剂分别用于制备单组份聚氨酯防水涂料，分别得到6种防水涂料，依次标记为1号涂料，2号涂料，3号涂料，4号涂料，5号涂料和6号涂料；上述6种单组份聚氨酯防水涂料，除了添加的固化剂不同外，涂料的原料配方和制备方法均相同，上述单组份聚氨酯防水涂料的基本配方如表1所示，其制备方法如下：
制备方法：按设计配方比例将聚醚二元醇、聚醚三元醇、增塑剂、润湿分散剂加入四口烧瓶中，在转速800r/min、100～110℃的条件下，加入炭黑、轻质碳酸钙、超细滑石粉和流变助剂，搅拌30min，然后将转速和温度分别升至1200r/min、110～120℃，并且在-0.095～-0.1的真空条件下脱水6～8h，之后除去真空度，降温至60℃，加入计量好的二异氰酸酯，搅拌30min，随后升温至85～90℃反应3h，最后降温至50℃，加入消泡剂、催化剂、新型亚胺化合物和高沸点溶剂，在-0.095～-0.1真空条件下脱气泡30min，即可出料得到高温无泡单组分聚氨酯防水涂料。
高温无泡单组分聚氨酯防水涂料的基本配方如表1所示。
表1单组分聚氨酯防水涂料的基础配方
注：在基础配方中，各组分按质量份计。
成膜制样过程：将制备的防水涂料，刮涂在聚四氟乙烯板上，制成厚1.5mm的膜，放在标准试验条件：23±2℃，相对湿度(50±10)％，养护7d后，制样，测试相关性能；涂料的表干时间、实干时间、拉伸强度、断裂伸长率按GB/T 16777-2008《建筑防水材料试验方法》进行测试；撕裂强度按GB/T 529-2008《硫化橡胶或热塑性橡胶撕裂强度的测定》中直角形试件进行测试。
上述1号-6号单组分聚氨酯防水涂料的成膜反应式如式7所示：
对比例1
本对比例1与上述实施例7的不同之处在于，本对比例1中制备的单组分聚氨酯防水涂料中添加的固化剂为市售的噁唑烷类固化剂，并制备得到7号防水涂料。
对比例2
本对比例2与上述实施例7的不同之处在于，本对比例2中制备的单组分聚氨酯防水涂料中添加的固化剂为市售的亚胺类固化剂，并制备得到8号涂料。
对比例3
本对比例3与上述实施例7的不同之处在于，本对比例3在制备单组份聚氨酯防水涂料时未添加固化剂，得到9号涂料。
根据GB/T 19250-2013《聚氨酯防水涂料》中I型标准对上述制备的9种单组份聚氨酯防水涂料的性能进行测试，测试结果如表1所示。
表1.9种单组份聚氨酯防水涂料性能测试
注：①1-6号为分别为新型亚胺化合物Z1-1、Z2-1、Z3-1、Z4-1、Z5-1、Z6-1合成的单组分聚氨酯防水涂料的性能；7和8号分别为噁唑烷和亚胺合成的单组分聚氨酯防水涂料的性能；9号为空白样，未加入固化剂。
②涂膜质量：5-10个/cm2气泡为气泡少；10个以上/cm2气泡为气泡多。
通过对比上述实验结果可知，添加了固化剂的1号-8号单组分聚氨酯防水涂料的涂膜中的气泡比未添加固化剂的9号单组份聚氨酯防水涂料的涂膜中的气泡少，说明在聚氨酯防水涂料中添加固化剂可降低涂膜中的气泡数量。
通过对比添加了噁唑烷类固化剂的7号单组份聚氨酯防水涂料、添加了亚胺类固化剂的8号单组份聚氨酯防水涂料和添加了本发明的1号-6号新型亚胺固化剂的1号-6号单组份聚氨酯防水涂料的起泡现象和储存性能可知，添加了本发明的新型亚胺固化剂的单组份聚氨酯防水涂料的涂膜中基本无气泡产生，添加了市售的噁唑烷类固化剂或添加了市售的亚胺类固化剂的单组份聚氨酯防水涂料的涂膜中均存在少量气泡，同样，添加了本发明固化剂的涂料的储存性能比添加了市售常规固化剂的涂料的储存性能较好；即1-6号防水涂料在常温储存12个月后测试性能可满足GB/T 19250-2013《聚氨酯防水涂料》中I型标准要求，而7-9号防水涂料同样测试条件下其性能未能满足要求。
通过对比添加了噁唑烷类固化剂的7号单组份聚氨酯防水涂料、添加了亚胺类固化剂的8号单组份聚氨酯防水涂料和添加了本发明的1号-6号新型亚胺固化剂的1号-6号单组份聚氨酯防水涂料的粘结度、拉伸强度、断裂伸长率、表干时间及实干时间可知：添加本发明固化剂的1号-6号单组份聚氨酯防水涂料的粘结度比7号-8号涂料的粘结度低，1-6号涂料的拉伸强度、断裂伸长率和撕裂强度均比7号-8号涂料大；添加本发明固化剂的1号-6号单组份聚氨酯防水涂料的表干时间和实干时间均比7号-8号涂料的时间短。
添加了亚胺类或噁唑烷类固化剂的单组份聚氨酯防水涂料中气泡较少的原理在于涂料体系中的固化剂优先与水气(H2O)发生水解反应，生成含有羟基(-OH)和氨基(-NH2)的活泼氢化合物，因这种活泼氢化合物的活性比H2O高得多，故-NCO只能与-OH和-NH2反应，生成氨基甲酸酯(-NHCOO-)和脲基(-NHCONH-)，避免了-NCO与H2O反应产生CO2气体(即发泡反应)，所以含有上述固化剂组分的聚氨酯防水涂料的涂膜较密实，不会出现表面和截面气泡问题；但上述两种固化剂也不能完全解决上述问题，还是会存在一定的微小气泡，如对比例1和对比例2制备的7号和8号单组份聚氨酯防水涂料的涂膜质量可得知。
添加了亚胺类固化剂的涂料，其固化剂水解生成伯胺类化合物，伯胺的反应活性高，胺基上的两个氢都能与-NCO基团反应生成脲键，迅速形成线性扩链或体型的交联，体系凝胶速度快，单组分聚氨酯的粘度较大，储存性能较差，又因涂膜表面与空气接触面大，故表干时间短，表面固化快，而后续水气进入涂料内部较慢，所以实干时间较长；另外，在涂膜、搅拌过程中引入的气体，会因表面固化快而不能及时排除，最终使涂膜有气泡，导致涂料的性能较低；如对比例2制备的8号单组份聚氨酯防水涂料，由表1的性能测试结果可知亚胺类化合物作为涂料固化剂制备的涂料存在性能不稳定、储存性差、表干时间短及实干时间长的技术问题。
涂料中添加的噁唑烷类固化剂是利用醇胺与羰基化合物合成，并采用仲胺类醇胺化合物，无异构体形成，噁唑烷类固化剂在涂料体系中水解生成仲胺，与-NCO基团反应相对较慢，涂膜表干时间和实干时间较慢，特别是在冬季施工更慢；如对比例1制备的7号单组份聚氨酯防水涂料，由表1的性能测试结果可知，噁唑烷类化合物作为固化剂应用于单组份聚氨酯防水涂料存在徐个性能不稳定、储存时间短、表干时间长及实干时间也长技术问题。
本发明针对采用常规固化剂制备的单组份聚氨酯涂料存在的性能不稳定不宜长时间储存、在施工时易产生气泡以及尤其在低温条件下涂料干燥慢的技术问题，研究了一种具有特殊结构的亚胺类化合物，该化合物的化学结构式中具有苯环-碳-氮双键或苯环-氮-碳双键结构，利用其共轭效应使该化合物结构极其稳定；该新型亚胺类化合物作为固化剂用于单组份聚氨酯防水涂料具有低温施工环境涂膜干燥较快，高温环境涂膜中无气泡并且能延长单组份聚氨酯防水涂料的储存时间的优点，常温储存12各月无质量问题。
本发明研制出的一种新型亚胺化合物具有一个或多个苯环-碳-氮双键，或者具有一个或多个苯环-氮-碳双键结构，如A、B所示：
A为A结构的红外光谱图如图1所示，波数为3083、3061、3026为苯环结构，1644为苯环结构上连接的碳-氮结构，B为B结构的红外光谱图如图4所示，波数为1599、3025为苯环结构，1661为苯环结构上连接的碳-氮结构。
作为上述实施例的优选，上述新型亚胺化合物的化学结构式可以是Z1、Z2、Z3、Z4、Z5或Z6所示化学结构中的任意一种；
Z1为Z2为
Z3为Z4为
Z5为Z6为
其中，R1选自-H、CH3-、CH3CH2-、C6H5O-、CH3O-或CH3CH2CH2-中的任意一种，
R2选自CH3CH2CH2-、CH3CH2CH2CH2-、CH3CH2NHCH2CH2-、-CH2CH2CH2CH2CH2-、-CH2CH2CH2CH(CH3)CH2-或中的任意一种；
其中，如图2、图3、图5和图6所示，本发明实施例以Z4和Z5为例通过核磁共振图谱HNMR和CHNMR对其结构进行了表征。
本发明研制出的新型亚胺化合物除了可作为固化剂应用于单组份聚氨酯防水涂料中外，还可作为固化剂应用于双组分聚氨酯防水涂料和聚脲弹性涂料等各种防水涂料中，可有效解决传统单、双组分聚氨酯防水涂料固化慢、涂膜的气泡起鼓现象及储存稳定性差的问题，对其他手刮(喷涂)聚脲涂料也有较好的消除气泡的作用，进而可提高材料的综合性能。
本发明实施例中未尽之处，本领域技术人员均可从现有技术中选用。
以上公开的仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以上述权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种新型亚胺化合物，其特征在于，所述新型亚胺化合物的化学结构式至少包含一个A结构，或者，所述新型亚胺化合物的化学结构式至少包含一个B结构；其中，
A为
B为
2.根据权利要求1所述的一种新型亚胺化合物，其特征在于，所述新型亚胺化合物的化学结构式为Z1、Z2、Z3、Z4、Z5或Z6所示的化学结构：
Z1为
Z2为
Z3为
Z4为
Z5为
Z6为
其中，R1选自-H、CH3-、CH3CH2-、C6H5O-、CH3O-或CH3CH2CH2-中的任意一种，
R2选自CH3CH2CH2-、CH3CH2CH2CH2-、CH3CH2NHCH2CH2-、-CH2CH2CH2CH2CH2-、-CH2CH2CH2CH(CH3)CH2-或中的任意一种。
3.根据权利要求1所述的一种新型亚胺化合物，其特征在于，所述新型亚胺化合物的化学结构式为Z1-1、Z2-1、Z3-1、Z4-1、Z5-1或Z6-1所示的化学结构：
Z1-1为
Z2-1为
Z3-1为
Z4-1为
Z5-1为
Z6-1为
4.权利要求1-3任一项所述的一种新型亚胺化合物的制备方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：
准备原料醛类物质和胺类物质，醛类物质和胺类物质的投料摩尔比为1-2:1；其中，所述醛类物质和/或所述胺类物质的化学结构中至少含有一个苯环结构；
将低沸点反应溶剂在常温条件下滴加至所述醛类物质中得到第一产物，在常温下再向所述第一产物中加入所述胺类物质，反应30min-60min后得到第二产物；
控制所述第二产物的温度为20℃-80℃并反应3h-6h后得到第三产物；
除掉所述第三产物中的水份和反应溶剂后得到第四产物，所述第四产物为新型亚胺化合物。
5.根据权利要求4所述的一种新型亚胺化合物的制备方法，其特征在于，所述醛类物质选自1-(3-甲基-5-甲苯)苯甲醛、1-(3-甲基-4-苯氧基5-甲苯)苯甲醛、1-(3-甲基-4-甲氧基-5-甲苯)苯甲醛、间甲基苯甲醛、间乙基苯甲醛、3-乙基-5-苯氧基苯甲醛、3-乙基-5甲氧基苯甲醛、苯甲醛、对苯氧基苯甲醛、对苯氧基苯甲醛、间苯氧基苯甲醛、对甲氧基苯甲醛、甲醛、乙醛、丙醛、丁醛、戊醛或己醛中的任意一种。
6.根据权利要求4所述的一种新型亚胺化合物的制备方法，其特征在于，所述胺类物质选自N-乙基乙二胺、N-氨乙基哌嗪、2-甲基-1,5-戊二胺、1,6-己二胺、二甲基甲苯二胺、二乙基甲苯二胺、二丙基甲苯二胺、间苯二胺或对苯二胺中的任意一种。
7.根据权利要求4所述的一种新型亚胺化合物的制备方法，其特征在于，所述低沸点反应溶剂为吸水溶剂或共沸溶剂，所述吸水溶剂为无水乙醇，所述共沸溶剂为环己烷、甲苯或氯仿。
8.根据权利要求4所述的一种新型亚胺化合物的制备方法，其特征在于，所述除掉所述第三产物中的水份和反应溶剂后得到第四产物的具体步骤为：
所述低沸点反应溶剂为吸水溶剂时，将所述第三产物降至常温，再将降至常温的第三产物升温至30℃-85℃并减压蒸馏1h-2h，最后将已经减压蒸馏过的第三产物升温至90℃-120℃并闪蒸30min-60min除掉反应溶剂后得到第四产物；或者，
所述低沸点反应溶剂为共沸溶剂时，将所述第三产物在温度为65℃-130℃条件下共沸1h-3h，再将已经共沸过的第三产物降至常温，再将降至常温的第三产物升温至30℃-85℃并减压蒸馏1h-2h，最后将已经减压蒸馏过的第三产物升温至90℃-120℃并闪蒸30min-60min除掉反应溶剂后得到第四产物。
9.权利要求1-8任一项所述的一种新型亚胺化合物的应用，其特征在于，所述新型亚胺化合物作为固化剂应用于单组份聚氨酯防水涂料中。
10.一种单组份聚氨酯防水涂料，其特征在于，制备所述单组份聚氨酯防水涂料选用的固化剂为权利要求1-8任一项所述的新型亚胺化合物。
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