CN116813473A - 预聚体及制备方法、有阻根效果的迈克尔加成涂料和防水涂料 - Google Patents

预聚体及制备方法、有阻根效果的迈克尔加成涂料和防水涂料 Download PDF

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Abstract

本申请属于防水材料技术领域,公开了预聚体及制备方法、有阻根效果的迈克尔加成涂料和防水涂料。迈克尔加成涂料的制备方法包括至少提供式I和/或式II所示结构的预聚体,或者根据预聚体的制备方法制备的预聚体;提供第二组分;将预聚体和第二组分以0.8~1:1的质量比混合均匀,制得有阻根效果的迈克尔加成涂料。制备方法将阻根基团接枝到聚酯化合物中,解决阻根剂容易被水浸泡出来的问题;聚酯化合物能够在低温下进行迈克尔加成反应固化,解决传统涂料固化温度高、能耗大的问题。

Description

预聚体及制备方法、有阻根效果的迈克尔加成涂料和防水 涂料
技术领域
本申请属于防水材料技术领域,尤其涉及预聚体及制备方法、有阻根效果的迈克尔加成涂料和防水涂料。
背景技术
随着经济发展和科技的进步,涂料行业向着绿色、环保、高效的方向发展。但传统的涂料受固化技术的限制,能耗高,难以在低温固化领域应用。而Michael加成反应由于其反应过程无小分子释放,反应条件相对温和,有潜力作为新的固化技术应用在低温固化涂料领域。迈克尔加成涂料制备方法简单,热性能优良,适合工业生产,在高耐热涂料中具有广阔的应用前景。
一般的防水涂料,特别是经常应用于露天场景的外墙和地坪涂料,会频繁地与天然植物根系或枝叶接触,有一些生长迅速、根系发达的植物,如常绿灌木和小乔木等,其根系和树枝生长速度几块,容易贯穿涂料或基体本身而生长。化学阻根剂的主要成分为2-(4-氯-2-甲基苯氧)丙酸酯类衍生物,阻根的活性基团主要为(R)-2-(4-氯-2-甲基苯氧)丙酸部分,当种植植物根系与活性基团接触时抑制主根系吸收周围的养分和水分,达到抑制主根生产促进侧根生长的效果。因此,往往会在防水涂料中引入阻根剂2-(4-氯-2-甲基苯氧)丙烯酸类衍生物。现在的耐根穿刺防水涂料是直接添加阻根剂,容易被雨水泡出来,导致外墙或地坪涂料的阻根效果变差,因此需做接枝型的涂料。
发明内容
第一方面,本申请提供一种预聚体,其具有下式Ⅰ至Ⅱ所示的结构的至少一种化合物或其组合:
Ⅰ,
Ⅱ,
式Ⅰ和式Ⅱ中,
R1选自任选被羟基取代的或未取代的、C1~C75的亚烷基;-(R6-O)m-R6-,R6为C2~C6的亚烷基,m为1~10的整数;-(R7-O-CO-O)k-R7-,R7为C2~C6的亚烷基,k为1~10的整数;
R2为选自以下结构式的基团:
R3为选自C1~C75的亚烷基;-(R9-O)w-R9-,R9为C2~C6的亚烷基,w为1~15的整数;
R5为-OH或-OR3OH,R3如上所定义;
n为1~5的整数。
在本申请一实施例中,预聚体还包括如式Ⅲ所示的结构:
Ⅲ,
式Ⅲ中,
R2为选自以下结构式的基团:
R3为选自包含C1~C75的亚烷基;-(R9-O)w-R9-,R9为C2~C6的亚烷基,w为1~15的整数;
R5为-OH或-OR3OH,R3如上所定义;
n为1~5的整数。
在本申请一实施例中,R1选自任选被羟基取代或未取代的C1~C10的亚烷基、C15~C35的亚烷基;-(R6-O)m-R6-,R6为C2~C3的亚烷基,m为1~10的整数;-(R7-O-CO-O)k-R7-,R7为C2~C3的亚烷基,k为1~10的整数。
在本申请一实施例中,R1选自任选被羟基取代或未取代的亚甲基、亚乙基、亚丙基、亚丁基、亚戊基、亚己基、亚庚基、亚辛基;-(R6-O)m-R6-,R6为C2~C3的亚烷基,m为1~8的整数;-(R7-O-CO-O)k-R7-,R7为C2~C3的亚烷基,k为1~8的整数。
在本申请一实施例中,R3为选自包含C2~C5的亚烷基;-(R9-O)w-R9-,R9为C2~C3的亚烷基,w为1~15的整数。
在本申请一实施例中,R3选自亚丙基、亚丁基、1,1-二甲基亚丙基、2,2-二甲基亚丙基、-(R9-O)w-R9-,R9为C2~C3的亚烷基,w为5~15的整数。
在本申请一实施例中,预聚体具有如下式Ⅳ所示的结构:
Ⅳ,
式Ⅳ中,n为1~5的整数。
第二方面,本申请的实施例还提供一种上述预聚体的制备方法,包括:
分别提供如式V至式Ⅶ所示结构的化合物:
Ⅴ,
式Ⅴ中,R1选自任选被羟基取代的、C1~C75的亚烷基;-(R6-O)m-R6-,R6为C2~C6的亚烷基,m为1~10的整数;-(R7-O-CO-O)k-R7-,R7为C2~C6的亚烷基,k为1~10的整数;
Ⅵ,
式Ⅵ中,R2为选自以下结构式的基团:
R3为选自C1~C75的亚烷基、-(R9-O)w-R9-,R9为C2~C6的亚烷基,w为1~15的整数;n为1~5的整数;
Ⅶ,
式Ⅶ中,R4、R8独立地选自C1~C5的烷基;
将式Ⅴ至式Ⅶ所示结构的化合物以及能够使所述化合物发生酯交换反应的催化剂以100:(700~1800):(400~1200):(0.5~2)的质量比混合进行反应,得到预聚体。
在本申请一实施例中,R1选自任选被羟基取代的亚甲基、亚乙基、亚丙基、亚丁基、亚戊基、亚己基、亚庚基、亚辛基;-(R6-O)m-R6-,R6为C2~C3的亚烷基,m为1~10的整数;-(R7-O-CO-O)k-R7-,R7为C2~C3的亚烷基,k为1~10的整数;和/或
R3选自亚丙基、亚丁基、1,1-二甲基亚丙基、2,2-二甲基亚丙基、-(R9-O)w-R9-,R9为C2~C5的亚烷基,w为5~15的整数;和/或
R4、R8独立地选自甲基、乙基、叔丁基。
在本申请一实施例中,提供式Ⅴ所示结构的化合物包括在110℃~120℃、0.03MPa~0.05MPa及酯化催化剂作用的条件下,将2-甲-4-氯丙酸和至少为二元醇的多元醇以小于2:1的摩尔比反应3小时~4小时,得到式V所示结构的化合物。
在本申请一实施例中,多元醇选自丁二醇、戊二醇、己二醇、庚二醇、1,8-辛二醇、HO-(R6-O)m-R6-OH、HO-(R7-O-CO-O)k-R7-OH或其组合;其中,R6为C2~C3的亚烷基,m为1~8的整数,R7为C2~C3的亚烷基,k为1~8的整数。
在本申请一实施例中,提供式Ⅴ所示结构的化合物包括以2-甲-4-氯丙酸和1,8-辛二醇为原料制备(R)-2-(4-氯-2-甲基苯氧)丙酸-1,8-二羟基辛醇酯的反应式如下:
VIII。
在本申请一实施例中,提供式Ⅵ所示结构的化合物包括在180℃~200℃、0.03MPa~0.05MPa及酯化催化剂作用的条件下,将二醇化合物和苯二酸化合物或萘二酸化合物以1.5~3:1的摩尔比反应4小时~6小时,合成式Ⅵ所示结构的化合物。
在本申请一实施例中,酯化催化剂选自甲基磺酸、对甲苯磺酸、单丁基氧化锡、氧化二丁基锡或其组合。
在本申请一实施例中,苯二酸化合物或萘二酸化合物选自对苯二甲酸、间苯二甲酸、邻苯二甲酸、对苯二乙酸、1,4-萘二甲酸、1,4-萘二乙酸、2,3-萘二甲酸、2,3-萘二乙酸、2,6-萘二甲酸、2,6-萘二乙酸或其组合。
在本申请一实施例中,二醇化合物选自丙二醇、丁二醇、戊二醇、异戊二醇、新戊二醇、HO-(R9-O)w-R9-OH或其组合;其中,R9为C2~C3的亚烷基,w为5~15的整数。
在本申请一实施例中,提供式Ⅵ所示结构的化合物包括以新戊二醇和对苯二甲酸为原料制备聚对苯二甲酸新戊二醇酯,反应式如下:
IX,
其中n的取值为1~5的整数。
在本申请一实施例中,能够使所述化合物发生酯交换反应的催化剂选自二月桂酸二丁基锡、单丁基氧化锡、氧化二丁基锡、辛酸亚锡、二醋酸二丁基锡或其组合。
在本申请一实施例中,式Ⅶ所示结构的化合物选自乙酰乙酸乙酯、乙酰乙酸叔丁酯、丙二酸二甲酯、丙二酸二乙酯、丙二酸二丁酯、丙二酸二叔丁酯或其组合。
在本申请一实施例中,预聚体的制备方法包括以(R)-2-(4-氯-2-甲基苯氧)丙酸-1,8-二羟基辛醇酯、聚对苯二甲酸新戊二醇酯和丙二酸二乙酯在能够使所述化合物发生酯交换反应的催化剂的作用下制备预聚体的反应式如下:
X,
其中,丙二酸二乙酯结构单元两端的基团独立的为(R)-2-(4-氯-2-甲基苯氧)丙酸-1,8-二羟基辛醇酯基、聚对苯二甲酸新戊二醇酯基,n为1-5的整数。
在本申请一实施例中,本申请的实施例还提供一种有阻根效果的迈克尔加成涂料,包括如式I和/或式II所示结构的预聚体,或者根据上述的制备方法制备的预聚体,以及第二组分,第二组分包括100重量份的多官能度丙烯酸酯,以及以100重量份多官能度丙烯酸酯为基准的迈克尔加成催化剂,2重量份~7.5重量份;或者以预聚体和第二组分总质量为基准的潜催化剂,其占总质量的含量为2%~3%;预聚体和第二组分的质量比为0.8~1:1。
在本申请一实施例中,有阻根效果的迈克尔加成涂料还包括如式III所示结构的预聚体。
在本申请一实施例中,多官能度丙烯酸酯选自三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、新戊二醇二丙烯酸酯、二丙二醇二丙烯酸酯、聚乙二醇二丙烯酸酯或其组合。
在本申请一实施例中,潜催化剂具有式XI所示的结构:
XI,
式XI中,X+代表非酸性阳离子,如钙、镁、钾、钠离子;R选自氢、C1~C20的烷基或芳烷基。
在本申请一些实施例中,潜催化剂选自乙酸钠、丙酸钠、苯甲酸钠、苯乙酸钠或其组合。
在本申请一实施例中,迈克尔加成催化剂选自1,8-二氮杂双环[5.4.0]十一碳-7-烯、1,5-二氮杂双环[4.3.0]壬-5-烯或其组合。
本申请的实施例还提供一种有阻根效果的迈克尔加成涂料的制备方法,包括:
至少提供上述式I和/或式II所示结构的预聚体,或者根据上述的预聚体的制备方法制备的预聚体;
提供第二组分;
将预聚体和第二组分以0.8~1:1的质量比混合均匀,制得有阻根效果的迈克尔加成涂料。
本申请的实施例还提供一种防水涂料,包括上述的有阻根效果的迈克尔加成涂料,以及占所述有阻根效果的迈克尔加成涂料1wt.%~20wt.%的填料。
在本申请一实施示例中,填料选自重钙、滑石粉、硫酸钡或其组合,填料的平均粒径D90为10μm~50μm。
本申请实施例的有阻根效果的迈克尔加成涂料的制备方法,通过将含有阻根效果的(R)-2-(4-氯-2-甲基苯氧)丙酸基团接枝到聚酯化合物中,使得迈克尔加成涂料具有阻根效果,同时利用聚酯化合物将其封存、保护,防止其被水浸泡逸出,解决阻根剂容易被水浸泡出来的问题;并利用聚酯化合物能够在低温下进行迈克尔加成反应的原理,制备得到一种具有阻根效果,且能够在低温下进行固化的迈克尔加成涂料,以解决传统涂料固化温度高、能耗大的问题。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案,下面将对本申请实施例中所需要使用的附图作简单的介绍,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本申请一个实施例提供的有阻根效果的迈克尔加成涂料的制备方法的流程示意图;
图2是本申请另一个实施例提供的有阻根效果的迈克尔加成涂料的应用结构示意图。
附图标记说明:
1、植物覆盖层;2、种植土层;3、过滤层;4、蓄排水层;5、保湿层;6、隔根层,即有阻根效果的迈克尔加成涂料或防水涂料或丙烯酸酯防水乳液固化后形成的结构层;7、防渗漏层;8、场地表面/原建筑顶层。
具体实施方式
下面将详细描述本申请的各个方面的特征和示例性实施例,为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及具体实施例,对本申请进行进一步详细描述。应理解,此处所描述的具体实施例仅意在解释本申请,而不是限定本申请。对于本领域技术人员来说,本申请可以在不需要这些具体细节中的一些细节的情况下实施。下面对实施例的描述仅仅是为了通过示出本申请的示例来提供对本申请更好的理解。
需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
如背景技术部分所指出的,现有的耐根穿刺防水涂料或者包含其的防水涂料,直接添加阻根剂容易被雨水浸泡出来,因此需要对现有的阻根剂作出改进,对其进行接枝,以获得一种新的涂料。
本申请的发明人在对上述问题进行改进的过程中发现,以Michael加成反应作为固化技术,能够解决传统涂料固化温度高、能耗大的固有缺陷,可应用于低温固化涂料领域。
为了解决现有技术问题,本申请实施例提供了一种有阻根效果的迈克尔加成涂料的制备方法。下面首先对本申请实施例所提供的有阻根效果的迈克尔加成涂料及其制备方法进行介绍。
本申请的实施例提供一种有阻根效果的迈克尔加成涂料,包括质量比为0.8~1:1的预聚体和第二组分;其中,预聚体具有式I和/或式II所示结构;
第二组分,包括100重量份的多官能度丙烯酸酯,以及以100重量份多官能度丙烯酸酯为基准的迈克尔加成催化剂,2重量份~7.5重量份;或者以第一组分和第二组分总质量为基准的潜催化剂,其占总质量的含量为2%~3%。
在一些实施例中,有阻根效果的迈克尔加成涂料还包括具有式III所示结构的预聚体。
在一些实施例中,多官能度丙烯酸酯选自三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、新戊二醇二丙烯酸酯、二丙二醇二丙烯酸酯、聚乙二醇二丙烯酸酯或其组合。多官能度丙烯酸酯的结构可用于迈克尔加成反应,在迈克尔加成反应中是亲核的负碳离子,作为电子受体。
在本申请一实施例中,潜催化剂具有式XI所示的结构:
XI,
式XI中,X+代表非酸性阳离子,如钙、镁、钾、钠离子;R选自氢、C1~C20的烷基或芳烷基。
在本申请一实施例中,潜催化剂选自乙酸钠、丙酸钠、苯甲酸钠、苯乙酸钠或其组合。
在本申请一实施例中,潜催化剂选自或其组合,以使有阻根效果的迈克尔加成涂料的固化时间延长5倍,其中60%的固化时间为活化时间,处于可流动的状态,然后慢慢粘度上升,从而固化。
本申请有阻根效果的迈克尔加成涂料的可调节的活化期是指该涂料的固化时间可以调节,可通过添加潜催化剂调节,也可通过迈克尔加成催化剂(DBU)和/或1,5-二氮杂双环[4.3.0]壬-5-烯的用量来调节。涂料在活化期内还是可流动的状态,可根据施工所需时间和工期来调节固化时间。迈克尔加成涂料的反应条件温和,可应用于低温固化领域。
在本申请一实施例中,迈克尔加成催化剂选自1,8-二氮杂双环[5.4.0]十一碳-7-烯、1,5-二氮杂双环[4.3.0]壬-5-烯或其组合。使用迈克尔加成催化剂使多官能度丙烯酸酯和预聚体能够在低温下更快的反应,完成涂料的固化。
在本申请一实施例中,多官能度丙烯酸酯可选为三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(TMPTA)。其中,三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(TMPTA)与预聚体发生以下反应:
XII。
三羟基丙烷三丙烯酸酯与预聚体在常温(20℃~35℃)下反应生成含有阻根剂的固化涂料层,阻根基团存在于固化的涂料层中,从而起到阻根作用,并且三羟甲基丙烷三丙烯酸酯形成的涂料层具有良好的韧性与粘结强度,能够很好的附着于地坪或者建筑物的表面。
在反应得到的迈克尔加成涂料中,丙二酸二乙酯结构单元位于两个羰基中部的β碳分别连接两个三羟甲基丙烷三丙烯酸酯结构单元,为便于清楚的表示反应过程,在上式XII中,其中一个三羟甲基丙烷三丙烯酸酯结构单元与丙二酸二乙酯结构单元的β碳连接,另一个用碳键连接波浪线表示。
本申请实施例有阻根效果的迈克尔加成涂料,是一种优秀的面漆体系,具有阻根效果,固化时间缩短,能快速固化,可缩短施工期限;还具有非常长的可调节的活化期,且高固低粘,具有低VOC、不含异氰酸酯和锡的环保体系,且附着力优异。可以应用于种植屋面或地坪涂料,防止植物根茎刺穿防水涂料或地坪涂料。
本申请实施例有阻根效果的迈克尔加成涂料,具有固化时间短,附着力优异,耐候性和耐水性好的优点。
本申请的实施例还提供一种有阻根效果的迈克尔加成涂料的制备方法,包括:
S1、至少提供如式I和/或式II所示结构的预聚体,或者根据预聚体的制备方法制备的如式I和/或式II所示结构的预聚体;
S2、提供第二组分;
S3、将预聚体和第二组分以0.8~1:1的质量比混合均匀,制得有阻根效果的迈克尔加成涂料。
在本申请实施例的有阻根效果的迈克尔加成涂料的制备方法中还包括将多官能度丙烯酸酯和迈克尔加成催化剂或将多官能度丙烯酸酯和潜催化剂在20℃~30℃分散均匀。
本申请实施例的有阻根效果的迈克尔加成涂料的制备方法,其中步骤S1、S2的顺序仅为表明其包括S1和S2这一步骤,不作为操作步骤的顺序限定,提供预聚体或提供第二组分可同步进行。
本申请的实施例还提供一种防水涂料,包括上述的有阻根效果的迈克尔加成涂料,以及占有阻根效果的迈克尔加成涂料1wt.%~20wt.%的填料。
在本申请一实施例中,填料选自重钙粉、滑石粉、硫酸钡或其组合,其中,重钙粉和滑石粉的平均粒径D90为10μm~50μm。
本申请实施例的防水涂料,在防水的同时能够防止植物的根茎刺穿防水涂料,适用于地坪铺层的材料。
在本申请一实施例中,防水涂料的制备方法包括:
在分散预聚体和第二组分的过程中,加入填料。
加入填料能够增强涂料的机械性能,例如增强其耐磨性和耐热性能。
本申请实施例添加有填料的防水涂料,对于防水涂料的防水性能和阻根效果的影响不大。
本申请的实施例提供一种预聚体的制备方法,包括分别提供如式V至式Ⅶ所示结构的化合物:
Ⅴ,
式Ⅴ中,R1选自任选被羟基取代的、C1~C75的亚烷基;-(R6-O)m-R6-,R6为C2~C6的亚烷基,m为1~10的整数;-(R7-O-CO-O)k-R7-,R7为C2~C6的亚烷基,k为1~10的整数;
Ⅵ,
式Ⅵ中,R2为选自以下结构式的基团:
R3为选自C1~C75的亚烷基、-(R9-O)w-R9-,R9为C2~C6的亚烷基,w为1~15的整数;n为1~5的整数;
Ⅶ,
式Ⅶ中,R4、R8独立地选自C1~C5的烷基;
将式Ⅴ至式Ⅶ所示结构的化合物以及能够使所述化合物发生酯交换反应的催化剂以100:(700~1800):(400~1200):(0.5~2)的质量比混合进行反应,得到预聚体。
在本申请一实施例中,式Ⅴ至式Ⅶ所示结构的化合物以上述的质量比在能够使所述化合物发生酯交换反应的催化剂催化作用下于抽真空环境及140℃~160℃下进行反应,得到预聚体。
在本申请一实施例中,式V至Ⅶ中,R1选自任选被羟基取代的亚甲基、亚乙基、亚丙基、亚丁基、亚戊基、亚己基、亚庚基、亚辛基;-(R6-O)m-R6-,R6为C2~C3的亚烷基,m为1~10的整数;-(R7-O-CO-O)k-R7-,R7为C2~C3的亚烷基,k为1~10的整数;和/或
R3选自亚丙基、亚丁基、1,1-二甲基亚丙基、2,2-二甲基亚丙基、-(R9-O)w-R9-,R9为C2~C5的亚烷基,w为5~15的整数;和/或
R4、R8独立地选自甲基、乙基、叔丁基。
在本申请一实施例中,提供式Ⅴ所示结构的化合物包括在110℃~120℃、0.03MPa~0.05MPa及酯化催化剂作用的条件下,将2-甲-4-氯丙酸和至少为二元醇的多元醇以小于2:1的摩尔比反应3小时~4小时,得到式V所示结构的化合物。
在本申请一实施例中,2-甲-4-氯丙酸(MCPP)和至少为二元醇的多元醇可以1.1:1、1.25:1、1.5:1、1.6:1、1.7:1、1.8:1、1.9:1的摩尔比进行反应,以保证多元醇与MCPP反应后还含有羟基,用于与丙二酸二乙酯进行酯交换反应。
在本申请一些实施例中,在提供式V所式结构的化合物的过程中,可在制备装置上设置分液装置,以将反应生成的水通过分液装置除去。
在本申请一实施例中,多元醇选自丁二醇、戊二醇、己二醇、庚二醇、1,8-辛二醇、HO-(R6-O)m-R6-OH、HO-(R7-O-CO-O)k-R7-OH或其组合;其中,R6为C2~C3的亚烷基,m为1~8的整数,R7为C2~C3的亚烷基,k为1~8的整数。
提供式Ⅴ所示结构的化合物包括以2-甲-4-氯丙酸(MCPP)和1,8-辛二醇为原料制备(R)-2-(4-氯-2-甲基苯氧)丙酸-1,8-二羟基辛醇酯的反应式如下:
VIII。
MCPP的衍生物,在合适的剂量下对植物主根生长具有一定的抑制作用;而辛二醇由于合成工艺简单,便于进行下一步的工艺,且多元醇提高涂料的柔韧性,羟基可提高涂料的粘结力。
在本申请一实施例中,提供(R)-2-(4-氯-2-甲基苯氧)丙酸-二羟基辛醇酯的过程中,可在冷凝管和圆底烧瓶之间加上分液装置,以将反应生成的水通过分液装置除去。
在本申请一实施例中,提供式Ⅵ所示结构的化合物包括在180℃~200℃、0.03MPa~0.05MPa及酯化催化剂作用的条件下,将二醇化合物和苯二酸化合物或萘二酸化合物以1.5~3:1的摩尔比反应4小时~6小时,得到式Ⅵ所示结构的化合物。
在本申请一些实施例中,在提供式VI所式结构的化合物的过程中,可在制备装置上设置分液装置,以将反应生成的水通过分液装置除去。
在本申请一实施例中,酯化催化剂选自甲基磺酸、对甲苯磺酸、单丁基氧化锡、氧化二丁基锡或其组合。
在本申请一实施例中,苯二酸化合物或萘二酸化合物选自对苯二甲酸、间苯二甲酸、邻苯二甲酸、对苯二乙酸、1,4-萘二甲酸、1,4-萘二乙酸、2,3-萘二甲酸、2,3-萘二乙酸、2,6-萘二甲酸、2,6-萘二乙酸或其组合。含有苯环或萘环的二元酸化合物可以提高涂料的刚性,减少外部应力冲击对涂料的破坏。
在本申请一实施例中,苯二酸化合物或萘二酸化合物可选为对苯二甲酸、2,6-萘二甲酸、1,4-萘二甲酸。
在本申请一实施例中,二醇化合物选自丙二醇、丁二醇、戊二醇、异戊二醇、新戊二醇、HO-(R9-O)w-R9-OH或其组合;其中,R9为C2~C3的亚烷基,w为5~15的整数。
在本申请一实施例中,二醇化合物可选为新戊二醇。新戊二醇具有耐水、耐化学药品、耐候性,还可用作生产阻聚剂。稳定剂、杀虫剂的原料。对苯二甲酸有苯环,增加刚性。新戊二醇和对苯二甲酸的摩尔比不宜低于1.5:1,当二者的摩尔比低于该值时,会导致聚对苯二甲酸新戊二醇酯的粘度很大,不利于下一步反应和施工。
在本申请一实施例中,提供式Ⅵ所示结构的化合物包括以新戊二醇和对苯二甲酸为原料制备聚对苯二甲酸新戊二醇酯,反应式如下:
IX,其中n为1~5的整数。当n过大,产物的粘度与硬度会太大,柔韧性会减小。
在本申请的实施例中,新戊二醇和对苯二甲酸的摩尔比可为1.6:1或1.8:1或2:1或2.5:1或2.8:1或3:1。
当新戊二醇和对苯二甲酸的摩尔比大于1.5:1时,新戊二醇过量,其反应产物可能为:
XIII
XIV,上式中n均为1~5的整数。
当其产物参与预聚体的反应时,预聚体的端基可为含有新戊二醇的羟基或者单独的羟基,即式I或式Ⅲ中R5所代表的基团,新戊二醇的另一端与对苯二甲酸反应形成酯键。
在本申请一实施例中,在聚苯二酸二醇酯或聚萘二酸二醇酯的反应完成后将压强调整至0.080MPa~1.000MPa,以分离过量的新戊二醇。其中压强的较优范围为0.095MPa~1.000MPa。
当对苯二甲酸和新戊二醇分别替换为本申请中其他具有相同化学性质的化合物时,也可发生相近似的反应,生成具有相对应结构的聚苯二酸二醇酯或聚萘二酸二醇酯。
示例性地,当对苯二甲酸替换为1,4-萘二甲酸,新戊二醇替换为丁二醇时,可反应生成单侧含有醇羟基的聚萘二甲酸丁二醇酯,或两侧均含有醇羟基的聚萘二甲酸丁二醇酯。
在本申请一实施例中,制备聚苯二酸二醇酯或聚萘二酸二醇酯的过程中,将反应生成的水通过分液装置除去。
在本申请一实施例中,能够使式I、式II、式III所示结构的化合物发生酯交换反应的催化剂选自二月桂酸二丁基锡、单丁基氧化锡、氧化二丁基锡、辛酸亚锡、二醋酸二丁基锡或其组合。
在本申请一实施例中,式Ⅶ所示结构的化合物选自乙酰乙酸乙酯、乙酰乙酸叔丁酯、丙二酸二甲酯、丙二酸二乙酯、丙二酸二丁酯、丙二酸二叔丁酯或其组合。
在本申请中,式Ⅶ所示结构的化合物为β-二酮二酯化合物,β-二酮二酯化合物酯交换后的结构可以用于迈克尔加成反应,在迈克尔加成反应中是亲电的共轭体系,作为电子供体。
在本申请一实施例中,预聚体的制备方法包括以(R)-2-(4-氯-2-甲基苯氧)丙酸-1,8-二羟基辛醇酯、聚对苯二甲酸新戊二醇酯和丙二酸二乙酯在能够使上述化合物发生酯交换反应的催化剂的作用下制备预聚体的反应式如下:
X,其中,丙二酸二乙酯结构单元两端的基团独立的为(R)-2-(4-氯-2-甲基苯氧)丙酸-1,8-二羟基辛醇酯基、聚对苯二甲酸新戊二醇酯基,n为1-5的整数。
在能够使(R)-2-(4-氯-2-甲基苯氧)丙酸-1,8-二羟基辛醇酯、聚对苯二甲酸新戊二醇酯和丙二酸二乙酯发生酯交换反应的催化剂的作用下,β-二酮二酯化合物中的酯基分别与(R)-2-(4-氯-2-甲基苯氧)丙酸-1,8-二羟基辛醇酯和聚对苯二甲酸新戊二醇酯的醇羟基发生酯交换反应,至少生成含有(R)-2-(4-氯-2-甲基苯氧)丙酸-1,8-二羟基辛醇酯结构单元、聚对苯二甲酸新戊二醇酯结构单元和二酯结构单元的预聚体。
在一实施例中,其中,丙二酸二乙酯结构单元两端的基团均为(R)-2-(4-氯-2-甲基苯氧)丙酸-1,8-二羟基辛醇酯基,或者均为聚对苯二甲酸新戊二醇酯基,或者两端分别为(R)-2-(4-氯-2-甲基苯氧)丙酸-1,8-二羟基辛醇酯结构单元、聚对苯二甲酸新戊二醇酯结构单元,可参考以下式Ⅰ至Ⅲ所示的结构。
本申请实施例的预聚体,具有下式Ⅰ至Ⅱ所示的结构的至少一种化合物或其组合:
Ⅰ,
Ⅱ,
式Ⅰ和式Ⅱ中,
R1选自任选被羟基取代的或未取代的、C1~C75的亚烷基;-(R6-O)m-R6-,R6为C2~C6的亚烷基,m为1~10的整数;-(R7-O-CO-O)k-R7-,R7为C2~C6的亚烷基,k为1~10的整数;
R2为选自以下结构式的基团:
R3为选自C1~C75个碳原子的亚烷基;-(R9-O)w-R9-,R9为C2~C6的亚烷基,w为1~15的整数;
R5为-OH或-OR3OH,R3如上所定义;
n为1~5的整数。
本申请实施例的预聚体,通过将含有阻根效果的(R)-2-(4-氯-2-甲基苯氧)丙酸基团接枝到聚酯化合物中形成含有阻根作用的预聚体,以使(R)-2-(4-氯-2-甲基苯氧)丙酸基团在能够起到阻根效果的同时,不易被水浸泡出来。
在本申请一实施例中,预聚体还包括如式Ⅲ所示的结构:
Ⅲ,
式Ⅲ中,
R2为选自以下结构式的基团:
R3为选自C1~C75个碳原子的亚烷基;-(R9-O)w-R9-,R9为C2~C6的亚烷基,w为1~15的整数;
R5为-OH或-OR3OH,R3如上所定义;
n为1~5的整数。
为了解决传统涂料固化温度高、能耗大的缺陷,以及预铺防水涂料中的阻根剂容易被雨水浸泡出来的问题,本申请实施例提供一种含有阻根基团的预聚体,将含有阻根基团的预聚体通过制备方法制备成有阻根效果的迈克尔加成涂料,将含有阻根效果的(R)-2-(4-氯-2-甲基苯氧)丙酸基团接枝到聚酯化合物中,使得迈克尔加成涂料具有阻根效果,同时利用聚酯化合物将其封存、保护,防止其被水浸泡逸出,解决阻根剂容易被水浸泡出来的问题;并利用聚酯化合物能够在低温下进行迈克尔加成反应的原理,制备得到一种具有阻根效果,且能够在低温下进行固化的迈克尔加成涂料,以解决传统涂料固化温度高、能耗大的问题。
在本申请一实施例中,R1选自任选被羟基取代或未取代的C1~C10的亚烷基、C15~C35的亚烷基;-(R6-O)m-R6-,R6为C2~C3的亚烷基,m为1~10的整数;-(R7-O-CO-O)k-R7-,R7为C2~C3的亚烷基,k为1~10的整数。
在本申请一实施例中,R1选自任选被羟基取代或未取代的亚甲基、亚乙基、亚丙基、亚丁基、亚戊基、亚己基、亚庚基、亚辛基;-(R6-O)m-R6-,R6为C2~C3的亚烷基,m为1~8的整数;-(R7-O-CO-O)k-R7-,R7为C2~C3的亚烷基,k为1~8的整数。
在本申请的一些实施例中,R1为被羟基取代的亚烷基是指在该基团中还含有单独的羟基,其可能为含有三元醇或多元醇的化合物在分别与含有阻根效果的2-甲-4-氯丙酸(MCPP)发生酯化反应和式VII所示的化合物发生酯交换反应后生成的被羟基取代的亚烷基。
在本申请的一些实施例中,R1为未被羟基取代的亚烷基是指在该基团中不含有单独的羟基,其可能为含有二元醇的化合物在分别与含有阻根效果的2-甲-4-氯丙酸(MCPP)发生酯化反应和式VII所示的化合物发生酯交换反应后的亚烷基。
示例性地,-(R6-O)m-R6-具有以下结构:
XV,式XV中,m为1~10的整数,R为含2到6个碳的亚烷基。例如,R基团在此处可以为亚乙基、亚丙基、亚丁基、亚戊基、亚己基。
即R1为聚醚结构单元,R1为聚醚二元醇分别与含有阻根效果的2-甲-4-氯丙酸(MCPP)发生酯化反应和式VII所示的化合物发生酯交换反应后生成的基团。
示例性地,-(R7-O-CO-O)k-R7-具有以下结构:
XVI,式XVI中,k为1~10的整数,R7为C2~C6的亚烷基。
R1为聚碳酸酯结构单元,即R1为聚碳酸酯二元醇与分别与含有阻根效果的2-甲-4-氯丙酸(MCPP)发生酯化反应和式VII所示的化合物发生酯交换反应后生成的基团。
示例性地,R7为-C6H12-的亚烷基,对应的聚碳酸酯二元醇为聚碳酸酯己二醇,其结构式如下:
XVII,式XVII中,k为10-12。
在本申请一实施例中,R3为选自包含C2~C5的亚烷基、-(R9-O)w-R9-,R9为C2~C3的亚烷基,w为1~15的整数。
在一实施例中,R3选自亚丙基、亚丁基、1,1-二甲基亚丙基、2,2-二甲基亚丙基、-(R9-O)w-R9-,R9为C2~C3的亚烷基,w为5~15的整数。
在本申请一实施例中,-(R9-O)w-R9-,具有以下结构:
XVIII,式XVIII中,w为1~15的整数。R9为C2的亚烷基。
在本申请一实施例中,-(R9-O)w-R9-具有以下结构:
XIX,式XIX中,w为1~15的整数,R9为C3的亚烷基。
在本申请一实施例中,预聚体具有如下式Ⅳ所示的结构:
Ⅳ,
式Ⅳ中,n为1~5的整数。
当(R)-2-(4-氯-2-甲基苯氧)丙酸-二羟基醇酯、聚苯二酸二醇酯或聚萘二酸二醇酯和β-二酮二酯化合物替换为本申请中其他具有相同化学性质的化合物时,也可发生相近似的反应,生成具有相对应结构的预聚体,进而与多官能度丙烯酸酯混合,得到具有阻根效果的迈克尔加成涂料,以使预聚体与多官能度丙烯酸酯在固化催化剂的作用下发生迈克尔加成反应固化。
下面通过具体的实施例和对比例对本申请作进一步说明。
实验部分
实施例1有阻根效果的迈克尔加成涂料的制备方法包括:
制备预聚体1,包括提供(R)-2-(4-氯-2-甲基苯氧)丙酸-1,8-二羟基辛醇酯作为化合物1、对苯二甲酸新戊二醇酯作为化合物2、丙二酸二乙酯和能够发生酯交换反应的催化剂;
其中,提供(R)-2-(4-氯-2-甲基苯氧)丙酸-1,8-二羟基辛醇酯(化合物1),包括在110℃~120℃、0.03MPa~0.05MPa条件及酯化催化剂-甲基磺酸作用下,将2-甲-4-氯丙酸(MCPP)和1,8-辛二醇以摩尔比1:1加入至装有冷凝管的圆底烧瓶中反应3小时至4小时,合成化合物1;在冷凝管和圆底烧瓶之间加上分液装置,反应生成的水通过分液装置除去;反应过程如下:
VIII;
提供聚对苯二甲酸新戊二醇酯(化合物2),包括在酯化催化剂-甲基磺酸、180℃~200℃、0.03MPa~0.05MPa条件下,将新戊二醇和对苯二甲酸以摩尔比3:1加入至装有冷凝管的圆底烧瓶中反应4小时~6小时,合成化合物2,聚对苯二甲酸新戊二醇酯,反应生成的水通过分液装置除去,反应完成后调至0.095MPa分离过量的新戊二醇;反应过程如下:
IX,其中,n取值为2~4。
将5重量份的化合物1、80重量份的化合物2、50重量份的丙二酸二乙酯与0.08重量份的能够使这三种化合物发生酯交换反应的催化剂-二月桂酸二丁基锡加入1L的三口圆底烧瓶中,在冷凝管和圆底烧瓶之间加上分液装置,装上抽真空系统,于140℃~160℃搅拌反应,在此反应过程中反应产生的乙醇会通过分液装置慢慢除去,6小时后反应完成,得到预聚体1;制备预聚体1的反应式如下:
X;
提供第二组分,其包括90重量份三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(TMPTA)和4重量份1,8-二氮杂双环[5.4.0]十一碳-7-烯(DBU),将TMPTA和DBU在20℃~30℃条件下混合均匀,即得第二组分;
将预聚体1与第二组分以1:0.95的质量比高速分散混合均匀,制得具有阻根效果的迈克尔加成涂料A1。
实施例2本实施例采用与实施例1相似的配方和方法制备具有阻根效果的迈克尔加成涂料,所不同的是,将实施例1中的化合物1改为8重量份,制得具有阻根效果的迈克尔加成涂料A2。
实施例3本实施例采用与实施例1相似的配方和方法制备具有阻根效果的迈克尔加成涂料,所不同的是,将实施例1中的化合物1改为10重量份,制得具有阻根效果的迈克尔加成涂料A3。
实施例4本实施例采用与实施例1相似的配方和方法制备具有阻根效果的迈克尔加成涂料,所不同的是,将实施例1中的化合物1改为(R)-2-(4-氯-2-甲基苯氧)丙酸-聚醚二元醇酯,其中,聚醚二元醇酯满足以下结构式:-(R6-O)m-R6-,R6为C2~C3的亚烷基,m为1~8的整数;将化合物2改为对苯二甲酸聚乙二醇酯,其中聚乙二醇满足以下结构式:-(R9-O)w-R9-,R9为C2~C5的亚烷基,w为10~15的整数;制得具有阻根效果的迈克尔加成涂料A4。在制备化合物1的过程中,仅需将1,8-二羟基辛醇替换为本实施例限定的聚醚二元醇即可;在制备化合物2的过程中,仅需将新戊二醇替换为本实施例限定的聚乙二醇即可,其他内容不变。
实施例5本实施例采用与实施例1相似的配方和方法制备具有阻根效果的迈克尔加成涂料,所不同的是,将实施例1中的化合物1改为(R)-2-(4-氯-2-甲基苯氧)丙酸-聚碳酸酯二元醇酯,其中,聚碳酸酯二元醇满足以下结构式:-(R7-O-CO-O)k-R7-,R7为C2~C3的亚烷基,k为1~10的整数;将化合物2改为萘二甲酸聚丙二醇酯,其中,萘二甲酸为1,4-萘二甲酸,聚丙二醇满足以下结构式:-(R9-O)w-R9-,R9为C3的亚烷基,w为10~15的整数;制得具有阻根效果的迈克尔加成涂料A5。在制备化合物1的过程中,仅需将1,8-二羟基辛醇替换为本实施例限定的聚碳酸酯二元醇即可;在制备化合物2的过程中,仅需将新戊二醇替换为本实施例限定的聚丙二醇,将对苯二甲酸替换为1,4-萘二甲酸即可,其他内容不变。
实施例6本实施例提供一种防水涂料,包括实施例1制备的有阻根效果的迈克尔加成涂料,以及占涂料总质量10%的填料,填料为平均粒径D90为10μm~50μm的重钙粉、滑石粉和硫酸钡,重钙粉和滑石粉的质量比为1:0.5:0.5。填料在分散预聚体和第二组分的多官能度丙烯酸酯的过程中添加。
对比例1本实施例采用与实施例1相似的配方和方法制备具有阻根效果的迈克尔加成涂料,所不同的是,将实施例1中的化合物1改为0重量份,制得具有阻根效果的迈克尔加成涂料DA1。
对比例2本实施例采用与实施例1相似的配方和方法制备具有阻根效果的迈克尔加成涂料,所不同的是,将实施例1中的化合物1改为15重量份,制得具有阻根效果的迈克尔加成涂料DA2。
对比例3按照CN115232244B的实施例1的方法进行制备,制得丙烯酸酯防水乳液DA3。
性能测试
耐根穿刺测试
将上述实施例1-5、对比例1-2的迈克尔加成涂料和对比例3的丙烯酸酯防水乳液,进行耐根穿刺测试,其方法如下:
将上述实施例和对比例的迈克尔加成涂料和防水涂料以及丙烯酸酯防水乳液分别涂刷在试验箱中,涂刷厚度相同,如图2所示,试验箱中包含场地表面/原建筑顶层8、防渗漏层7、隔根层6(即有阻根效果的迈克尔加成涂料、防水涂料、丙烯酸酯防水乳液分别固化后形成的结构层)、保湿层5、蓄排水层4、过滤层3、种植土层2和密集的植物覆盖层1,植物覆盖层1选用植物火棘作为试验植物,迈克尔加成防水涂料和防水涂料以及对比例的丙烯酸酯防水乳液分别置于植物火棘的根的下方,从而产生来自根部的生长应力,对火棘持续施肥浇水,并且维持可控的温度,以保持除涂料以外的实验条件一致,避免水肥不足导致测试结果不准确。以2年为试验周期,试验结束后,将种植土层去除,观察试验涂料是否有根穿刺的现象发生。其中,阻根性测试通过是指根茎没有穿刺透过阻根涂料,测试未通过是指有根茎穿刺透过阻根涂料。所得结果如表1所示:
表1实施例1-5、对比例1-3的涂料的阻根性测试
注:表1中的“-”表示该涂料样品不包含该组分。
表1中的测试结果表明,有阻根效果的迈克尔加成涂料中的化合物1用量合适时,抑制植物主根系吸收周围的养分和水分,达到抑制主根生产、促进侧根生长的效果。有阻根效果的迈克尔加成涂料中的化合物1超过一定用量会抑制植物生长,植物会出现畸形、枯萎直至死亡。
力学性能测试
将上述实施例中制得的涂料样品进行性能测试,按照标准GB/T16777-2008测试涂料样品的实干时间、拉伸性能、低温柔性、耐候性能和不透水性。测试结果如下表2所示:
表2物理性能测试
从表2可以看出,加入化合物1后,具有阻根效果的迈克尔加成涂料固化后的拉伸性能和粘接性能有所提高,拉伸强度由不含化合物1的9.3MPa提升至含有化合物1的10.5MPa~11.2MPa,提升幅度至少为12.9%;且迈克尔加成涂料的固化时间缩短,其实干时间由不含化合物1时的68min,缩短为含有化合物1的47min至55min,至少缩短19.12%。
具有阻根效果的迈克尔加成涂料的粘结强度由不含化合物1的3.5MPa提升至含有化合物1的4.6MPa~4.9MPa,提升幅度至少为31.43%,说明有阻根效果的迈克尔加成涂料的附着力优异。
本申请实施例的有阻根效果的迈克尔加成涂料的耐候性和耐水性好,其在低温、热处理、碱处理、紫外线老化下的机械性能均明显强于不含化合物1或超出化合物1含量范围的涂料的机械性能,说明其耐候性良好。且在0.8MPa的水作用下,能够60分钟不透水,说明其不透水性良好。
将实施例6的防水涂料进行耐根穿刺和力学性能测试,其具有不弱于实施例1-5有阻根效果的迈克尔加成涂料的阻根性效果,以及不弱于实施例1-5的力学性能,在实干时间、拉伸性能、低温柔性、耐候性能和不透水性等方面均不弱于实施例1-5的有阻根效果的迈克尔加成涂料的性能。
以上所述,仅为本申请的具体实施方式,所属领域的技术人员可以清楚地了解到,为了描述的方便和简洁,上述描述的具体工作过程,可以参考前述方法实施例中的对应过程,在此不再赘述。应理解,本申请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申请揭露的技术范围内,可轻易想到各种等效的修改或替换,这些修改或替换都应涵盖在本申请的保护范围之内。

Claims (16)

1.一种预聚体,其特征在于,包含具有式Ⅰ或式Ⅱ所示的结构的至少一种化合物或其组合:
Ⅰ,
Ⅱ,
式Ⅰ或式Ⅱ中,
R1选自任选被羟基取代的或未取代的、C1~C75的亚烷基;-(R6-O)m-R6-,R6为C2~C6的亚烷基,m为1~10的整数;-(R7-O-CO-O)k-R7-,R7为C2~C6的亚烷基,k为1~10的整数;
R2为选自以下结构式的基团:
R3为选自C1~C75的亚烷基;-(R9-O)w-R9-,R9为C2~C6的亚烷基,w为1~15的整数;
R5为-OH或-OR3OH,R3如上所定义;
n为1~5的整数。
2.根据权利要求1所述的预聚体,其特征在于,所述预聚体还包括如式Ⅲ所示的结构的化合物:
Ⅲ,
式Ⅲ中,
R2为选自以下结构式的基团:
R3为选自C1~C75的亚烷基;-(R9-O)w-R9-,R9为C2~C6的亚烷基,w为1~15的整数;
R5为-OH或-OR3OH,R3如上所定义;
n为1~5的整数。
3.根据权利要求1或2所述的预聚体,其特征在于,所述R1选自任选被羟基取代或未取代的C1~C10的亚烷基、C15~C35的亚烷基;-(R6-O)m-R6-,R6为C2~C3的亚烷基,m为1~10的整数;-(R7-O-CO-O)k-R7-,R7为C2~C3的亚烷基,k为1~10的整数;或
所述R1选自任选被羟基取代或未取代的亚甲基、亚乙基、亚丙基、亚丁基、亚戊基、亚己基、亚庚基、亚辛基;-(R6-O)m-R6-,R6为C2~C3的亚烷基,m为1~8的整数;-(R7-O-CO-O)k-R7-,R7为C2~C3的亚烷基,k为1~8的整数;和/或
所述R3为选自包含C2~C5的亚烷基;-(R9-O)w-R9-,R9为C2~C3的亚烷基,w为1~15的整数;或
所述R3选自亚丙基、亚丁基、1,1-二甲基亚丙基、2,2-二甲基亚丙基、-(R9-O)w-R9-,R9为C2~C3的亚烷基,w为5~15的整数。
4.根据权利要求1所述的预聚体,其特征在于,具有如式Ⅳ所示的结构的化合物:
Ⅳ,
式Ⅳ中,n为1~5的整数。
5.一种如权利要求1至4任一项所述的预聚体的制备方法,其特征在于,分别提供如式Ⅴ至式Ⅶ所示结构的化合物:
Ⅴ,
式Ⅴ中,R1选自任选被羟基取代的、C1~C75的亚烷基;-(R6-O)m-R6-,R6为C2~C6的亚烷基,m为1~10的整数;-(R7-O-CO-O)k-R7-,R7为C2~C6的亚烷基,k为1~10的整数;
Ⅵ,
式Ⅵ中,R2为选自以下结构式的基团:
R3为选自C1~C75的亚烷基、-(R9-O)w-R9-,R9为C2~C6的亚烷基,w为1~15的整数;n为1~5的整数;
Ⅶ,
式Ⅶ中,R4、R8独立地选自C1~C5的烷基;
将式Ⅴ至式Ⅶ所示结构的化合物以及能够使所述化合物发生酯交换反应的催化剂以100:(700~1800):(400~1200):(0.5~2)的质量比混合进行反应,得到预聚体。
6.根据权利要求5所述的预聚体的制备方法,其特征在于,所述R1选自任选被羟基取代的亚甲基、亚乙基、亚丙基、亚丁基、亚戊基、亚己基、亚庚基、亚辛基;-(R6-O)m-R6-,R6为C2~C3的亚烷基,m为1~10的整数;-(R7-O-CO-O)k-R7-,R7为C2~C3的亚烷基,k为1~10的整数;和/或
所述R3选自亚丙基、亚丁基、1,1-二甲基亚丙基、2,2-二甲基亚丙基、-(R9-O)w-R9-,R9为C2~C3的亚烷基,w为5~15的整数;和/或
所述R4、R8独立地选自甲基、乙基、叔丁基;和/或
所述式Ⅶ所示结构的化合物选自乙酰乙酸乙酯、乙酰乙酸叔丁酯、丙二酸二甲酯、丙二酸二乙酯、丙二酸二丁酯、丙二酸二叔丁酯或其组合;和/或
所述能够使所述化合物发生酯交换反应的催化剂选自二月桂酸二丁基锡、单丁基氧化锡、氧化二丁基锡、辛酸亚锡、二醋酸二丁基锡或其组合。
7.根据权利要求5所述的预聚体的制备方法,其特征在于,所述提供式Ⅴ所示结构的化合物包括在110℃~120℃、0.03MPa~0.05MPa及酯化催化剂作用的条件下,将2-甲-4-氯丙酸和至少为二元醇的多元醇以小于2:1的摩尔比反应,得到式V所示结构的化合物。
8.根据权利要求7所述的预聚体的制备方法,其特征在于,所述多元醇选自丁二醇、戊二醇、己二醇、庚二醇、1,8-辛二醇、HO-(R6-O)m-R6-OH、HO-(R7-O-CO-O)k-R7-OH或其组合;其中,R6为C2~C3的亚烷基,m为1~8的整数,R7为C2~C3的亚烷基,k为1~8的整数。
9.根据权利要求8所述的预聚体的制备方法,其特征在于,所述提供式Ⅴ所示结构的化合物包括以2-甲-4-氯丙酸和1,8-辛二醇为原料制备(R)-2-(4-氯-2-甲基苯氧)丙酸-1,8-二羟基辛醇酯的反应式如下:
VIII。
10.根据权利要求5所述的预聚体的制备方法,其特征在于,所述提供式Ⅵ所示结构的化合物包括在180℃~200℃、0.03MPa~0.05MPa及酯化催化剂作用的条件下,将二醇化合物和苯二酸化合物或萘二酸化合物以1.5~3:1的摩尔比反应,合成式Ⅵ所示结构的化合物;
可选的,所述苯二酸化合物或萘二酸化合物选自对苯二甲酸、间苯二甲酸、邻苯二甲酸、对苯二乙酸、1,4-萘二甲酸、1,4-萘二乙酸、2,3-萘二甲酸、2,3-萘二乙酸、2,6-萘二甲酸、2,6-萘二乙酸或其组合;
可选的,所述二醇化合物选自丙二醇、丁二醇、戊二醇、异戊二醇、新戊二醇、HO-(R9-O)w-R9-OH或其组合;其中,R9为C2~C3的亚烷基,w为5~15的整数。
11.根据权利要求7或10所述的预聚体的制备方法,其特征在于,所述酯化催化剂选自甲基磺酸、对甲苯磺酸、单丁基氧化锡、氧化二丁基锡或其组合。
12.根据权利要求10所述的预聚体的制备方法,其特征在于,所述提供式Ⅵ所示结构的化合物包括以新戊二醇和对苯二甲酸为原料制备聚对苯二甲酸新戊二醇酯,反应式如下:
IX,
其中n的取值为1~5的整数。
13.根据权利要求5所述的预聚体的制备方法,其特征在于,所述预聚体的制备方法包括以(R)-2-(4-氯-2-甲基苯氧)丙酸-1,8-二羟基辛醇酯、聚对苯二甲酸新戊二醇酯和丙二酸二乙酯在能够使所述化合物发生酯交换反应的催化剂的作用下制备预聚体的反应式如下:
X,
其中,丙二酸二乙酯结构单元两端的基团独立的为(R)-2-(4-氯-2-甲基苯氧)丙酸-1,8-二羟基辛醇酯基、聚对苯二甲酸新戊二醇酯基,n为1-5的整数。
14.一种有阻根效果的迈克尔加成涂料,其特征在于,包括如权利要求1至4任一项所述的预聚体,或者根据权利要求5至13任一项所述的制备方法制备的预聚体;以及第二组分,所述第二组分包括100重量份的多官能度丙烯酸酯,以及以100重量份多官能度丙烯酸酯为基准的迈克尔加成催化剂,2重量份~7.5重量份;或者以所述预聚体和第二组分总质量为基准的潜催化剂,其占总质量的含量为2%~3%;
所述预聚体和第二组分的质量比为0.8~1:1。
15.根据权利要求14所述的有阻根效果的迈克尔加成涂料,其特征在于,所述多官能度丙烯酸酯选自三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、新戊二醇二丙烯酸酯、二丙二醇二丙烯酸酯、聚乙二醇二丙烯酸酯或其组合;和/或
所述潜催化剂具有式XI所示的结构:
XI,式XI中,X+代表非酸性阳离子,R选自氢、C1-C20的烷基或芳烷基;和/或
所述迈克尔加成催化剂选自1,8-二氮杂双环[5.4.0]十一碳-7-烯、1,5-二氮杂双环[4.3.0]壬-5-烯或其组合。
16.一种防水涂料,其特征在于,包括如权利要求14或15所述的有阻根效果的迈克尔加成涂料,以及占所述有阻根效果的迈克尔加成涂料1wt.%~20wt.%的填料。
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