CN117843532A - 聚碳化二亚胺及其制备方法、应用、含其组合物 - Google Patents
聚碳化二亚胺及其制备方法、应用、含其组合物 Download PDFInfo
- Publication number
- CN117843532A CN117843532A CN202311832970.3A CN202311832970A CN117843532A CN 117843532 A CN117843532 A CN 117843532A CN 202311832970 A CN202311832970 A CN 202311832970A CN 117843532 A CN117843532 A CN 117843532A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- mol
- positive integer
- polycarbodiimide
- apeg580
- active hydrogen
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 9
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title abstract description 50
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 51
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims abstract description 31
- 239000003431 cross linking reagent Substances 0.000 claims abstract description 30
- 125000004435 hydrogen atom Chemical group [H]* 0.000 claims abstract description 20
- 125000002947 alkylene group Chemical group 0.000 claims abstract description 19
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 12
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 claims abstract description 12
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 12
- -1 crosslinking density Substances 0.000 claims abstract description 11
- 150000002433 hydrophilic molecules Chemical class 0.000 claims abstract description 9
- BDKDHWOPFRTWPP-UHFFFAOYSA-N 2,2-bis(prop-2-enoxymethyl)butan-1-ol Chemical compound C=CCOCC(CO)(CC)COCC=C BDKDHWOPFRTWPP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 23
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 21
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 19
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims description 15
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims description 15
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 claims description 14
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 claims description 11
- 125000002993 cycloalkylene group Chemical group 0.000 claims description 10
- XNWFRZJHXBZDAG-UHFFFAOYSA-N 2-METHOXYETHANOL Chemical compound COCCO XNWFRZJHXBZDAG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 238000006068 polycondensation reaction Methods 0.000 claims description 7
- 239000002202 Polyethylene glycol Substances 0.000 claims description 6
- 125000004979 cyclopentylene group Chemical group 0.000 claims description 6
- 125000004980 cyclopropylene group Chemical group 0.000 claims description 6
- 125000002496 methyl group Chemical group [H]C([H])([H])* 0.000 claims description 6
- 229920001223 polyethylene glycol Polymers 0.000 claims description 6
- 125000000325 methylidene group Chemical group [H]C([H])=* 0.000 claims description 5
- 125000000732 arylene group Chemical group 0.000 claims description 4
- 125000001495 ethyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 claims description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 4
- 239000004814 polyurethane Substances 0.000 claims description 4
- 229920002635 polyurethane Polymers 0.000 claims description 4
- 239000011342 resin composition Substances 0.000 claims description 4
- 239000004925 Acrylic resin Substances 0.000 claims description 3
- 229920000178 Acrylic resin Polymers 0.000 claims description 3
- 125000003178 carboxy group Chemical group [H]OC(*)=O 0.000 claims description 3
- 125000005442 diisocyanate group Chemical group 0.000 claims description 3
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N ether Substances CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 125000000959 isobutyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])(C([H])([H])[H])C([H])([H])* 0.000 claims description 2
- 125000001449 isopropyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])(*)C([H])([H])[H] 0.000 claims description 2
- 125000004123 n-propyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 claims description 2
- 229920001451 polypropylene glycol Polymers 0.000 claims description 2
- 125000000999 tert-butyl group Chemical group [H]C([H])([H])C(*)(C([H])([H])[H])C([H])([H])[H] 0.000 claims description 2
- 239000002904 solvent Substances 0.000 abstract description 9
- 238000004132 cross linking Methods 0.000 abstract description 7
- 239000003973 paint Substances 0.000 abstract description 6
- 150000002466 imines Chemical class 0.000 abstract 1
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 38
- 239000005058 Isophorone diisocyanate Substances 0.000 description 26
- NIMLQBUJDJZYEJ-UHFFFAOYSA-N isophorone diisocyanate Chemical compound CC1(C)CC(N=C=O)CC(C)(CN=C=O)C1 NIMLQBUJDJZYEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 26
- 150000001718 carbodiimides Chemical class 0.000 description 20
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 description 20
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 description 20
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 19
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 18
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 18
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 15
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 12
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 description 9
- RRAMGCGOFNQTLD-UHFFFAOYSA-N hexamethylene diisocyanate Chemical compound O=C=NCCCCCCN=C=O RRAMGCGOFNQTLD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 8
- KXBFLNPZHXDQLV-UHFFFAOYSA-N [cyclohexyl(diisocyanato)methyl]cyclohexane Chemical compound C1CCCCC1C(N=C=O)(N=C=O)C1CCCCC1 KXBFLNPZHXDQLV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000005299 abrasion Methods 0.000 description 6
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 6
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 6
- 238000001723 curing Methods 0.000 description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 6
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 description 6
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 5
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 5
- AZYRZNIYJDKRHO-UHFFFAOYSA-N 1,3-bis(2-isocyanatopropan-2-yl)benzene Chemical compound O=C=NC(C)(C)C1=CC=CC(C(C)(C)N=C=O)=C1 AZYRZNIYJDKRHO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000003848 UV Light-Curing Methods 0.000 description 4
- XXROGKLTLUQVRX-UHFFFAOYSA-N allyl alcohol Chemical compound OCC=C XXROGKLTLUQVRX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000012847 fine chemical Substances 0.000 description 4
- YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N Toluene Chemical compound CC1=CC=CC=C1 YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 210000001072 colon Anatomy 0.000 description 3
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 3
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 3
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 3
- LZDXRPVSAKWYDH-UHFFFAOYSA-N 2-ethyl-2-(prop-2-enoxymethyl)propane-1,3-diol Chemical compound CCC(CO)(CO)COCC=C LZDXRPVSAKWYDH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004971 Cross linker Substances 0.000 description 2
- IAYPIBMASNFSPL-UHFFFAOYSA-N Ethylene oxide Chemical compound C1CO1 IAYPIBMASNFSPL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000012298 atmosphere Substances 0.000 description 2
- 239000002981 blocking agent Substances 0.000 description 2
- 239000000178 monomer Substances 0.000 description 2
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 2
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 2
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 description 2
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 2
- 238000005303 weighing Methods 0.000 description 2
- NNOZGCICXAYKLW-UHFFFAOYSA-N 1,2-bis(2-isocyanatopropan-2-yl)benzene Chemical compound O=C=NC(C)(C)C1=CC=CC=C1C(C)(C)N=C=O NNOZGCICXAYKLW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- SMZOUWXMTYCWNB-UHFFFAOYSA-N 2-(2-methoxy-5-methylphenyl)ethanamine Chemical compound COC1=CC=C(C)C=C1CCN SMZOUWXMTYCWNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 2-Propenoic acid Natural products OC(=O)C=C NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ATVJXMYDOSMEPO-UHFFFAOYSA-N 3-prop-2-enoxyprop-1-ene Chemical compound C=CCOCC=C ATVJXMYDOSMEPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-M Acrylate Chemical compound [O-]C(=O)C=C NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 239000002313 adhesive film Substances 0.000 description 1
- 125000000129 anionic group Chemical group 0.000 description 1
- JQRRFDWXQOQICD-UHFFFAOYSA-N biphenylen-1-ylboronic acid Chemical compound C12=CC=CC=C2C2=C1C=CC=C2B(O)O JQRRFDWXQOQICD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000003889 chemical engineering Methods 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 230000001627 detrimental effect Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 239000003085 diluting agent Substances 0.000 description 1
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 1
- UHESRSKEBRADOO-UHFFFAOYSA-N ethyl carbamate;prop-2-enoic acid Chemical compound OC(=O)C=C.CCOC(N)=O UHESRSKEBRADOO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 239000012634 fragment Substances 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 1
- BXWNKGSJHAJOGX-UHFFFAOYSA-N hexadecan-1-ol Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCO BXWNKGSJHAJOGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 1
- 231100000053 low toxicity Toxicity 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 125000004108 n-butyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 1
- 231100000956 nontoxicity Toxicity 0.000 description 1
- 235000019645 odor Nutrition 0.000 description 1
- 150000002903 organophosphorus compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 125000001424 substituent group Chemical group 0.000 description 1
- 230000001131 transforming effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
- C09D7/00—Features of coating compositions, not provided for in group C09D5/00; Processes for incorporating ingredients in coating compositions
- C09D7/40—Additives
- C09D7/60—Additives non-macromolecular
- C09D7/63—Additives non-macromolecular organic
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C271/00—Derivatives of carbamic acids, i.e. compounds containing any of the groups, the nitrogen atom not being part of nitro or nitroso groups
- C07C271/06—Esters of carbamic acids
- C07C271/08—Esters of carbamic acids having oxygen atoms of carbamate groups bound to acyclic carbon atoms
- C07C271/10—Esters of carbamic acids having oxygen atoms of carbamate groups bound to acyclic carbon atoms with the nitrogen atoms of the carbamate groups bound to hydrogen atoms or to acyclic carbon atoms
- C07C271/20—Esters of carbamic acids having oxygen atoms of carbamate groups bound to acyclic carbon atoms with the nitrogen atoms of the carbamate groups bound to hydrogen atoms or to acyclic carbon atoms to carbon atoms of hydrocarbon radicals substituted by nitrogen atoms not being part of nitro or nitroso groups
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C271/00—Derivatives of carbamic acids, i.e. compounds containing any of the groups, the nitrogen atom not being part of nitro or nitroso groups
- C07C271/06—Esters of carbamic acids
- C07C271/08—Esters of carbamic acids having oxygen atoms of carbamate groups bound to acyclic carbon atoms
- C07C271/24—Esters of carbamic acids having oxygen atoms of carbamate groups bound to acyclic carbon atoms with the nitrogen atom of at least one of the carbamate groups bound to a carbon atom of a ring other than a six-membered aromatic ring
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C2601/00—Systems containing only non-condensed rings
- C07C2601/12—Systems containing only non-condensed rings with a six-membered ring
- C07C2601/14—The ring being saturated
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Macromolecular Compounds Obtained By Forming Nitrogen-Containing Linkages In General (AREA)
Abstract
本发明公开了一种聚碳化二亚胺及其制备方法、应用、含其组合物。其为如式I所示的化合物，R1为C1‑18的亚烷基或‑L1‑L2‑L3‑；R2O‑为含不饱和双键、含活泼氢的亲水化合物去掉氢原子后的残基；分子量小于1000g/mol；R3O‑为含不饱和双键、含活泼氢的亲水化合物去掉氢原子后的残基；或含活泼氢的亲水化合物去掉氢原子后的残基；或含活泼氢的化合物去掉氢原子后的残基；分子量小于1000g/mol；n为1‑10。本发明的聚碳化二亚胺交联剂可以有效提高水性UV涂料的交联密度、耐水性、耐溶剂性、力学性能等综合性能。
Description
技术领域
本发明涉及一种聚碳化二亚胺及其制备方法、应用、含其组合物。
背景技术
随着环保法规的驱动，涂料行业正在向高固含、水性化、紫外光固化(UV)及粉末化等方向转型。其中UV涂料以快速固化、低VOC、高硬度等特性成为涂料发展不可忽视的重要方向，并已在木器、塑胶、金属等领域得到广泛的应用。传统的UV涂料为溶剂型涂料，已形成完整的产业体系。然而溶剂型UV涂料在使用时必须用丙烯酸酯单体等活性稀释剂或者溶剂稀释，会产生刺激性气味和VOC排放，危害施工人员的身体健康。为解决以上问题，水性UV涂料应运而生。
水性UV树脂的化学组成和溶剂型UV树脂类似，通过在树脂分子链上引入非离子或阴离子等单元实现树脂水性化。水性UV涂料具有环保、无毒、不易燃、安全性高等优点，但同时也带来了一些缺点。比如水性UV体系交联密度不佳、耐水性不及溶剂型UV树脂。
碳化二亚胺是一类能选择性地和羧基反应的化合物，因其环保、低毒的特点，是一种理想的水性树脂交联剂，在水性聚氨酯、丙烯酸领域获得了较多应用，但目前市面上缺乏一款适用于水性UV树脂的碳化二亚胺交联剂。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是现有的水性UV涂料交联密度、耐水性、耐溶剂性不佳的缺陷，提供了一种聚碳化二亚胺及其制备方法、应用、含其组合物。本发明的聚碳化二亚胺交联剂可以有效提高水性UV涂料的交联密度、耐水性、耐溶剂性等综合性能。
本发明通过以下技术方案解决上述技术问题。
本发明提供了一种如式I所示的化合物：
其中，R1为C1-18的亚烷基或-L1-L2-L3-(L1为该基团的左端，L3为该取代基的右端，例如当R1为-L1-L2-L3-时，式I片段中，L1与-NH-相连，L3与中的a端相连)；
L1为C3-13的亚环烷基、C1-4的亚烷基或不存在(即-L1-L2-L3-为-L2-L3-)；
L2为C1-4的亚烷基或C6-10的亚芳基；
L3为C3-13的亚环烷基、被1个或多个C1-4的烷基取代的C3-13的亚环烷基(例如2个、3个或4个)或C1-4的亚烷基；
R2O-为含不饱和双键、含活泼氢的亲水化合物去掉氢原子后的残基；分子量小于1000g/mol；
R3O-为含不饱和双键、含活泼氢的亲水化合物去掉氢原子后的残基；或含活泼氢的亲水化合物去掉氢原子后的残基；或含活泼氢的化合物去掉氢原子后的残基；分子量小于1000g/mol；
n为1-10。
在本发明一实施方案中，R1中，所述的C1-18的亚烷基为C1-6的亚烷基，例如亚甲基、 例如/>
在本发明一实施方案中，L1中，所述的C3-13的亚环烷基为亚环丙基、亚环丙丁基、亚环戊基或亚环己基，例如
在本发明一实施方案中，L1中，所述的C1-4的亚烷基为 例如/>
在本发明一实施方案中，L2中，所述的C1-4的亚烷基为 例如亚甲基。
在本发明一实施方案中，L2中，所述的C6-10的亚芳基可为
在本发明一实施方案中，L3中，所述的C3-13的亚环烷基为亚环丙基、亚环丙丁基、亚环戊基或亚环己基，例如
在本发明一实施方案中，L3中，所述的被1个或多个C1-4的烷基取代的C3-13的亚环烷基中的C3-13的亚环烷基为亚环丙基、亚环丙丁基、亚环戊基或亚环己基，例如
在本发明一实施方案中，L3中，所述的被1个或多个C1-4的烷基取代的C3-13的亚环烷基中的C1-4的烷基为甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基或叔丁基，例如甲基。
在本发明一实施方案中，L3中，所述的被1个或多个C1-4的烷基取代的C3-13的亚环烷基中的甲基取代的亚环己基，例如
在本发明一实施方案中，L3中，所述的C1-4的亚烷基为 例如/>
在本发明一实施方案中，R1为 较佳地为/>
在本发明一实施方案中，R2O-、R3O-可相同或不同。
在本发明一实施方案中，R2与R3摩尔数比为5-0.1:1，较佳地为4.5-0.11:1，例如4:1、3:1、2.33:1、1.5:1、1:1、0.67:1、0.43:1、0.25:1、0.11:1。
本领域技术人员常规可以理解，R2O-为R2OH失去活泼氢原子后的残基。
在本发明一实施方案中，R2OH的分子量为100-900g/mol，较佳地300-850g/mol，例如560g/mol或800g/mol。
在本发明一实施方案中，R2OH为其中，m为1-20的任意整数，例如3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、15、17或18。
在本发明一实施方案中，R2OH为APEG580(m为12)或APEG800(/>m为17)。
本领域技术人员常规可以理解，R3O-为R3OH失去活泼氢原子后的残基。
在本发明一实施方案中，R3OH的分子量为100-900g/mol，较佳地300-850g/mol，例如400g/mol、560g/mol或800g/mol。
在本发明一实施方案中，R3OH为其中，m为1-20的任意整数，例如3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、15、17或18。
在本发明一实施方案中，R3OH为其中，p为1-5(例如1、2、3或4)，q为1-5(例如1、2、3或4)，z为1-4(例如1、2、3或4)，R4为C1-4的烷基(例如甲基或乙基)。
在本发明一实施方案中，R3OH为其中，m为1-5(例如1、2、3或4)，l为1-5(例如1、2、3或4)，x为1-4(例如1、2、3或4)，R5为C1-4的烷基(例如甲基或乙基)。
在本发明一实施方案中，R3OH为APEG580(m为12)、APEG800(/>m为17)、TMPDE 80/>或TMPME
在本发明一实施方案中，所述R3OH为醚类化合物，较佳地为聚乙二醇单甲醚或聚丙二醇单甲醚。
本发明某些较佳实施方案中，所述R3OH为MPEG-580，即分子量为580的聚乙二醇单甲醚。
在本发明一实施方案中，n为1-9内的任意正整数，例如1、2、3、4、5、6、7或8。
本发明某些较佳实施方案中，R1为所述n为3-10的任意正整数，较佳地n为3-8的任意正整数，例如3、4、5、6、7或8。
本发明的某些较佳实施方案中，R1为所述n为3-10的任意正整数，较佳地n为3-8的任意正整数，例如3、4、5、6、7或8，所述R2OH或R3OH为APEG580，R2OH与R3OH摩尔数比为5-0.1:1，例如4.5:1、4:1、3:1、2.33:1、1.5:1、1:1、0.67:1、0.43:1、0.25:1、0.11:1。
本发明的某些较佳实施方案中，R1为所述n为3-10的任意正整数，较佳地n为3-8的任意正整数，例如3、4、5、6、7或8，所述R2OH或R3OH为APEG800，R2OH与R3OH摩尔数比为5-0.1:1，例如4.5:1、4:1、3:1、2.33:1、1.5:1、1:1、0.67:1、0.43:1、0.25:1、0.11:1。
本发明的某些较佳实施方案中，R1为所述n为3-10的任意正整数，较佳地n为3-8的任意正整数，例如3、4、5、6、7或8，所述R2OH为APEG580，所述R3OH为TMPDE80，R2OH与R3OH摩尔数比为5-0.1:1，例如4.5:1、4:1、3:1、2.33:1、1.5:1、1:1、0.67:1、0.43:1、0.25:1、0.11:1。
本发明的某些较佳实施方案中，R1为所述n为3-10的任意正整数，较佳地n为3-8的任意正整数，例如3、4、5、6、7或8，所述R2OH为APEG580，所述R3OH为TMPME，R2OH与R3OH摩尔数比为5-0.1:1，例如4.5:1、4:1、3:1、2.33:1、1.5:1、1:1、0.67:1、0.43:1、0.25:1、0.11:1。
本发明的某些较佳实施方案中，R1为所述n为3-10的任意正整数，较佳地n为3-8的任意正整数，例如3、4、5、6、7或8。
本发明的某些较佳实施方案中，R1为所述n为3-10的任意正整数，较佳地n为3-8的任意正整数，例如3、4、5、6、7或8；所述R2OH为APEG580，所述R3OH为TMPDE80，R2OH与R3OH摩尔数比为5-0.1:1，例如4.5:1、4:1、3:1、2.33:1、1.5:1、1:1、0.67:1、0.43:1、0.25:1、0.11:1。
本发明的某些较佳实施方案中，R1为所述n为3-10的任意正整数，较佳地n为3-8的任意正整数，例如3、4、5、6、7或8。
本发明的某些较佳实施方案中，R1为所述n为3-10的任意正整数，较佳地n为3-8的任意正整数，例如3、4、5、6、7或8；所述R2OH为APEG580，所述R3OH为TMPME，R2OH与R3OH摩尔数比为5-0.1:1，例如4.5:1、4:1、3:1、2.33:1、1.5:1、1:1、0.67:1、0.43:1、0.25:1、0.11:1。
本发明的某些较佳实施方案中，R1为所述n为3-10的任意正整数，较佳地n为3-8的任意正整数，例如3、4、5、6、7或8；所述R2OH为APEG580，所述R3OH为TMPDE 80，R2OH与R3OH摩尔数比为5-0.1:1，例如4.5:1、4:1、3:1、2.33:1、1.5:1、1:1、0.67:1、0.43:1、0.25:1、0.11:1。
本发明的某些较佳实施方案中，R1为所述n为3-10的任意正整数，较佳地n为3-8的任意正整数，例如3、4、5、6、7或8；所述R2OH或R3OH为APEG580，R2OH与R3OH摩尔数比为5-0.1:1，例如4.5:1、4:1、3:1、2.33:1、1.5:1、1:1、0.67:1、0.43:1、0.25:1、0.11:1。
本发明的某些较佳实施方案中，R1为所述n为3-10的任意正整数，较佳地n为3-8的任意正整数，例如3、4、5、6、7或8；所述R2OH为APEG580，R3OH为MPEG580；R2OH与R3OH摩尔数比为5-0.1:1，例如4.5:1、4:1、3:1、2.33:1、1.5:1、1:1、0.67:1、0.43:1、0.25:1、0.11:1。
本发明还提供了一种聚碳化二亚胺的制备方法，其包括以下步骤：
S1如式IV所示的二异氰酸酯经缩聚反应得到如式III所示的预聚体；
S2所述预聚体先与R2OH进行第一封端反应，再与R3OH进行第二封端反应，制得聚碳化二亚胺；
其中，R1、R2、R3和n的定义如前所述。
S1中，本领域技术人员常规可以理解，所述缩聚反应一般在催化剂存在下进行。
其中，所述催化剂可为本领域常规的缩聚反应催化剂，较佳地为有机磷类化合物，更佳地为3-甲基-1-苯基-2-环磷烯-1-氧化物、1-乙基-2-环磷烯-1-氧化物和1-甲基-3-氯-2-环磷烯-1-氧化物中的一种或多种，进一步更佳地为3-甲基-1-苯基-2-环磷烯-1-氧化物MPPO。
其中，所述催化剂的用量可为本领域常规，较佳地为200-10000ppm，例如2000ppm，其中ppm是指所述催化剂相对于所述二异氰酸酯的质量百万分比。
S1中，所述缩聚反应的温度可为本领域常规，较佳地为120-200℃，例如135℃、160℃或180℃。
S1中，所述缩聚反应的时间可为本领域常规，较佳地为5-30h，例如8h、10h、12h、15h、20h或24h。
S1中，所述缩聚反应较佳地在保护性气氛下进行。所述保护性气氛可为本领域常规的不参与反应的气体，一般地为氮气或惰性气体。
S2中，当所述R2OH和所述R3OH相同时，封端反应的温度较佳地为80-120℃，例如100℃。
S2中，当所述R2OH和所述R3OH相同时，封端反应的时间较佳地为1-3h，更佳地为1.5-2.5h，例如2h。
S2中，较佳地，所述预聚体先与所述R2OH进行第一封端反应，再与所述R3OH进行第二封端反应。
其中，所述第一封端反应的温度较佳地为80-140℃，例如100℃。
其中，所述第一封端反应的时间较佳地为0.5-3h，例如1h。
其中，所述第二封端反应的温度较佳地为80-140℃，例如100℃。
其中，所述第二封端反应的时间可为本领域常规，一般地使体系中-NCO-含量降为0即可，例如1h。
其中，较佳地，所述R2OH添加到所述预聚体中的方式为滴加。
本发明中，所述R2OH与所述预聚体的摩尔比较佳地为(0.2-2):1，更佳地为(0.8-1.2):1，例如1:1。
本发明，所述R3OH与所述如式(3)所示的预聚体的摩尔比较佳地为(0-1.8):1，更佳地为(0.8-1.2):1，例如1:1。
发明人研究中发现，R2OH以滴加的方式加入能得到更多的一端R2封端另一端R3封端的聚碳化二亚胺。
本发明还提供了一种如上所述的制备方法制得的聚碳化二亚胺。
本发明还提供了一种所述如式(I)所示的聚碳化二亚胺作为交联剂在含羧基的水性树脂中的应用。
其中，较佳地，所述水性树脂一般地还包括含不饱和基团，较佳地为丙烯酸树脂或水性聚氨酯，例如UCECOAT 7210Allnex。
本发明还提供了一种聚碳化二亚胺分散体，其包括如式(I)所示的聚碳化二亚胺和水。
本发明中，所述聚碳化二亚胺分散体中，水的用量可为本领域常规，一般使得体系的固含量较佳地为30-50％，例如40％。
本发明中，所述水可为本领域常规，较佳地为去离子水。
本发明还提供了一种如上所述的聚碳化二亚胺分散体的制备方法，其包括如下步骤：将所述如式(1)所示的聚碳化二亚胺分散在所述水中即可。
其中，所述溶解可采用本领域常规的方法进行，较佳地为剪切分散。
本发明还提供了一种水性树脂组合物，其包括如上所述的聚碳化二亚胺分散体和如上所述的水性树脂。
本发明中，所述聚碳化二亚胺分散体在所述水性树脂组合物中的质量百分比较佳地为1-10％，例如5％。
在符合本领域常识的基础上，上述各优选条件，可任意组合，即得本发明各较佳实例。
本发明所用试剂和原料均市售可得。
本发明的积极进步效果在于：
本发明的聚碳化二亚胺交联剂可以有效提高水性UV涂料的交联密度、耐水性、耐溶剂性、力学性能等综合性能。
具体实施方式
下面通过实施例的方式进一步说明本发明，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。下列实施例中未注明具体条件的实验方法，按照常规方法和条件，或按照商品说明书选择。
以下实施例和对比例所用主要原材料供应商、型号及纯度信息如下：
IPDI购于万华化学，WANNATE IPDI≥99.5％；
HMDI购于万华化学，WANNATE HMDI≥99.5％；
TMXDI购于湛新，CYTEC TMXDI≥99.5％；
MPPO TCI≥95.0％(RG)；
MPEG-600购于科隆精细化工，羟值88-95mgKOH/g；
MPEG400购于科隆精细化工，羟值132-142mgKOH/g；
APEG580购于科隆精细化工，丙烯醇与环氧乙烷聚合物(聚乙二醇单烯丙基醚)，羟值88-95mgKOH/g，不饱和度大于等于1.52mmol/g；
APEG800购于科隆精细化工，丙烯醇与环氧乙烷聚合物，羟值66-77mgKOH/g，不饱和度大于等于1mmol/g；
TMPDE 80购于帕斯托，三羟甲基丙烷二烯丙基醚，CAS为682-09-7，羟值300mgKOH/g；
TMPME购于帕斯托，三羟甲基丙烷单烯丙烯醚，CAS为682-11-1，羟值640mgKOH/g；
UCECOAT 7210Allnex为一种水性，可固化(UV/EB)柔性氨基甲酸酯丙烯酸酯，在水中以乳液形式提供。其购于Allnex。
实施例1
于5L的三口烧瓶中加入1000g二环己基甲烷二异氰酸酯(HMDI，3.81mol)，通氮气保护，加入4g 3-甲基-1-苯基-2-环磷烯-1-氧化物(MPPO)，160℃下反应15小时，体系NCO％为9.2％，得聚合度3左右的碳二亚胺预聚体(874g，0.95mol)。将体系温度降至100℃，加入1102g APEG580(分子量580g/mol，1.9mol)，反应2小时，体系NCO％降至0，制得聚碳化二亚胺1976g。
取2964g去离子水，一边搅拌一边加入到上述聚碳化二亚胺化合物中，溶解充分，得到固含量为40％的交联剂组合物。
实施例2
于5L的三口烧瓶中加入1000g二环己基甲烷二异氰酸酯(HMDI，3.81mol)，通氮气保护，加入4g 3-甲基-1-苯基-2-环磷烯-1-氧化物(MPPO)，160℃下反应15小时，体系NCO％为9.2％，得聚合度3左右的碳二亚胺预聚体(874g，0.95mol)。将体系温度降至100℃，加入1520g APEG580(分子量800g/mol，1.9mol)，反应2小时，体系NCO％降至0，制得聚碳化二亚胺2394g。
取3591g去离子水，一边搅拌一边加入到上述聚碳化二亚胺化合物中，溶解充分，得到固含量为40％的交联剂组合物。
实施例3
于5L的三口烧瓶中加入1000g二环己基甲烷二异氰酸酯(HMDI，3.81mol)，通氮气保护，加入4g 3-甲基-1-苯基-2-环磷烯-1-氧化物(MPPO)，160℃下反应15小时，体系NCO％为9.2％，得聚合度3左右的碳二亚胺预聚体(874g，0.95mol)。将体系温度降至100℃，加入551g APEG580(分子量580g/mol，0.95mol)反应1小时后，再加入203g TMPDE 80(分子量214g/mol，0.95mol)，反应1小时，体系NCO％降至0，制得聚碳化二亚胺1628g。
取2442g去离子水，一边搅拌一边加入到上述聚碳化二亚胺化合物中，溶解充分，得到固含量为40％的交联剂组合物。
实施例4
于5L的三口烧瓶中加入1000g二环己基甲烷二异氰酸酯(HMDI，3.81mol)，通氮气保护，加入4g 3-甲基-1-苯基-2-环磷烯-1-氧化物(MPPO)，160℃下反应15小时，体系NCO％为9.2％，得聚合度3左右的碳二亚胺预聚体(874g，0.95mol)。将体系温度降至100℃，加入551g APEG580(分子量580g/mol，0.95mol)反应1小时后，再加入165g TMPME(分子量174g/mol，0.95mol)，反应1小时，体系NCO％降至0，制得聚碳化二亚胺1590g。
取2385g去离子水，一边搅拌一边加入到上述聚碳化二亚胺化合物中，溶解充分，得到固含量为40％的交联剂组合物。
实施例5
于5L的三口烧瓶中加入1000g四甲基苯二甲基二异氰酸酯(TMXDI，4.10mol)，通氮气保护，加入4g 3-甲基-1-苯基-2-环磷烯-1-氧化物(MPPO)，180℃下反应15小时，体系NCO％为10.0％，得聚合度3左右的碳二亚胺预聚体(865g，1.03mol)。
将体系温度降至100℃，加入597g APEG580(分子量580g/mol，1.03mol)反应1小时后，再加入220g TMPDE 80(分子量214g/mol，1.03mol)，反应1小时，体系NCO％降至0，制得聚碳化二亚胺1682g。
取2523g去离子水，一边搅拌一边加入到上述聚碳化二亚胺化合物中，溶解充分，得到固含量为40％的交联剂组合物。
实施例6
于5L的三口烧瓶中加入1000异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI，4.50mol)，通氮气保护，加入4g3-甲基-1-苯基-2-环磷烯-1-氧化物(MPPO)，135℃下反应10小时，NCO％为11.1％，得聚合度3左右的碳二亚胺预聚体(851g，1.1mol)。
将体系温度降至100℃，加入638g APEG580(分子量580g/mol，1.1mol)反应1小时后，再加入191g TMPME(分子量174g/mol，1.1mol)，反应1小时，体系NCO％降至0，制得聚碳化二亚胺1680g。
取2521g去离子水，一边搅拌一边加入到上述聚碳化二亚胺化合物中，溶解充分，得到固含量为40％的交联剂组合物。
实施例7
于5L的三口烧瓶中加入1000异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI，4.50mol)，通氮气保护，加入4g 3-甲基-1-苯基-2-环磷烯-1-氧化物(MPPO)，135℃下反应10小时，NCO％为11.1％，得聚合度3左右的碳二亚胺预聚体(851g，1.1mol)。
将体系温度降至100℃，加入638g APEG580(分子量580g/mol，1.1mol)反应1小时后，再加入235g TMPDE 80(分子量214g/mol，1.1mol)，反应1小时，体系NCO％降至0，制得聚碳化二亚胺1724g。
取2586g去离子水，一边搅拌一边加入到上述聚碳化二亚胺化合物中，溶解充分，得到固含量为40％的交联剂组合物。
实施例8
于5L的三口烧瓶中加入1000异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI，4.50mol)，通氮气保护，加入4g 3-甲基-1-苯基-2-环磷烯-1-氧化物(MPPO)，135℃下反应10小时，NCO％为11.1％，得聚合度3左右的碳二亚胺预聚体(851g，1.1mol)。
将体系温度降至100℃，加入1276g APEG580(分子量580g/mol，2.2mol)，反应2小时，体系NCO％降至0，制得聚碳化二亚胺2127g。
取3191g去离子水，一边搅拌一边加入到上述聚碳化二亚胺化合物中，溶解充分，得到固含量为40％的交联剂组合物。
实施例9
于5L的三口烧瓶中加入1000异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI，4.50mol)，通氮气保护，加入4g 3-甲基-1-苯基-2-环磷烯-1-氧化物(MPPO)，135℃下反应10小时，NCO％为11.1％，得聚合度3左右的碳二亚胺预聚体(851g，1.1mol)。
将体系温度降至100℃，加入638g APEG580(分子量580g/mol，1.1mol)反应1小时后，再加入638g MPEG(分子量580g/mol，1.1mol)，反应2小时，体系NCO％降至0，制得聚碳化二亚胺2127g。
取3191g去离子水，一边搅拌一边加入到上述聚碳化二亚胺化合物中，溶解充分，得到固含量为40％的交联剂组合物。
实施例10
于5L的三口烧瓶中加入1000异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI，4.50mol)，通氮气保护，加入4g 3-甲基-1-苯基-2-环磷烯-1-氧化物(MPPO)，135℃下反应10小时，NCO％为11.1％，得聚合度3左右的碳二亚胺预聚体(851g，1.1mol)。
将体系温度降至100℃，加入1021g APEG580(分子量580g/mol，1.76mol)反应1小时后，再加入94g TMPDE 80(分子量214g/mol，0.44mol)，反应1小时，体系NCO％降至0，制得聚碳化二亚胺1966g。
取2949g去离子水，一边搅拌一边加入到上述聚碳化二亚胺化合物中，溶解充分，得到固含量为40％的交联剂组合物。
实施例11
于5L的三口烧瓶中加入1000异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI，4.50mol)，通氮气保护，加入4g 3-甲基-1-苯基-2-环磷烯-1-氧化物(MPPO)，135℃下反应10小时，NCO％为11.1％，得聚合度3左右的碳二亚胺预聚体(851g，1.1mol)。
将体系温度降至100℃，加入893g APEG580(分子量580g/mol，1.54mol)反应1小时后，再加入141g TMPDE 80(分子量214g/mol，0.66mol)，反应1小时，体系NCO％降至0，制得聚碳化二亚胺1885g。
取2828g去离子水，一边搅拌一边加入到上述聚碳化二亚胺化合物中，溶解充分，得到固含量为40％的交联剂组合物。
实施例12
于5L的三口烧瓶中加入1000异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI，4.50mol)，通氮气保护，加入4g 3-甲基-1-苯基-2-环磷烯-1-氧化物(MPPO)，135℃下反应10小时，NCO％为11.1％，得聚合度3左右的碳二亚胺预聚体(851g，1.1mol)。
将体系温度降至100℃，加入766g APEG580(分子量580g/mol，1.32mol)反应1小时后，再加入188g TMPDE 80(分子量214g/mol，0.88mol)，反应1小时，体系NCO％降至0，制得聚碳化二亚胺1775g。
取2663g去离子水，一边搅拌一边加入到上述聚碳化二亚胺化合物中，溶解充分，得到固含量为40％的交联剂组合物。
实施例13
于5L的三口烧瓶中加入1000异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI，4.50mol)，通氮气保护，加入4g 3-甲基-1-苯基-2-环磷烯-1-氧化物(MPPO)，135℃下反应10小时，NCO％为11.1％，得聚合度3左右的碳二亚胺预聚体(851g，1.1mol)。
将体系温度降至100℃，加入510g APEG580(分子量580g/mol，0.88mol)反应1小时后，再加入282g TMPDE 80(分子量214g/mol，1.32mol)，反应1小时，体系NCO％降至0，制得聚碳化二亚胺1643g。
取2465g去离子水，一边搅拌一边加入到上述聚碳化二亚胺化合物中，溶解充分，得到固含量为40％的交联剂组合物。
实施例14
于5L的三口烧瓶中加入1000异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI，4.50mol)，通氮气保护，加入4g 3-甲基-1-苯基-2-环磷烯-1-氧化物(MPPO)，135℃下反应10小时，NCO％为11.1％，得聚合度3左右的碳二亚胺预聚体(851g，1.1mol)。
将体系温度降至100℃，加入383g APEG580(分子量580g/mol，0.66mol)反应1小时后，再加入330g TMPDE 80(分子量214g/mol，1.54mol)，反应1小时，体系NCO％降至0，制得聚碳化二亚胺1564g。
取2346g去离子水，一边搅拌一边加入到上述聚碳化二亚胺化合物中，溶解充分，得到固含量为40％的交联剂组合物。
实施例15
于5L的三口烧瓶中加入1000异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI，4.50mol)，通氮气保护，加入4g 3-甲基-1-苯基-2-环磷烯-1-氧化物(MPPO)，135℃下反应10小时，NCO％为11.1％，得聚合度3左右的碳二亚胺预聚体(851g，1.1mol)。
将体系温度降至100℃，加入255g APEG580(分子量580g/mol，0.44mol)反应1小时后，再加入377g TMPDE 80(分子量214g/mol，1.76mol)，反应1小时，体系NCO％降至0，制得聚碳化二亚胺1483g。
取2225g去离子水，一边搅拌一边加入到上述聚碳化二亚胺化合物中，溶解充分，得到固含量为40％的交联剂组合物。
实施例16
于5L的三口烧瓶中加入1000异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI，4.50mol)，通氮气保护，加入4g 3-甲基-1-苯基-2-环磷烯-1-氧化物(MPPO)，135℃下反应10小时，NCO％为11.1％，得聚合度3左右的碳二亚胺预聚体(851g，1.1mol)。
将体系温度降至100℃，加入128g APEG580(分子量580g/mol，0.22mol)反应1小时后，再加入424g TMPDE 80(分子量214g/mol，1.98mol)，反应1小时，体系NCO％降至0，制得聚碳化二亚胺1403g。
取2105g去离子水，一边搅拌一边加入到上述聚碳化二亚胺化合物中，溶解充分，得到固含量为40％的交联剂组合物。
对比例1
于5L的三口烧瓶中加入1000g二环己基甲烷二异氰酸酯(HMDI，3.81mol)，通氮气保护，加入4g 3-甲基-1-苯基-2-环磷烯-1-氧化物(MPPO)，160℃下反应15小时，体系NCO％为9.2％，得聚合度3左右的碳二亚胺预聚体(874g，0.95mol)。将体系温度降至100℃，加入1140g聚乙二醇单甲醚(MPEG-600，分子量600g/mol，1.9mol)，反应2小时，体系NCO％降至0，制得聚碳化二亚胺2014g。
取3021g去离子水，一边搅拌一边加入到上述聚碳化二亚胺化合物中，溶解充分，得到固含量为40％的交联剂组合物。
对比例2
于5L的三口烧瓶中加入1000g二环己基甲烷二异氰酸酯(HMDI，3.81mol)，通氮气保护，加入4g 3-甲基-1-苯基-2-环磷烯-1-氧化物(MPPO)，160℃下反应15小时，体系NCO％为9.2％，得聚合度3左右的碳二亚胺预聚体(874g，0.95mol)。将体系温度降至120℃，缓慢滴加370g十六醇(分子量242g/mol，1.53mol)，半小时内滴加完毕，反应1h后体系NCO％降至1.29％。继续加入153g聚乙二醇单甲醚(MPEG-400，分子量400g/mol，0.38mol)，反应2小时，体系NCO％降至0，得聚碳化二亚胺化合物1397g。
取2095g去离子水，一边搅拌一边加入到上述聚碳化二亚胺化合物中，溶解充分，得到固含量为40％的交联剂组合物。
效果实施例1
使用UCECOAT 7210Allnex检测各交联剂的性能。
交联密度的评价方法如下：将对比例1-2、实施例1-16制备的交联剂组合物分别按5％的质量比例添加于UCECOAT 7210Allnex中，并混合均匀，制得乳液。称取5±0.1g乳液于四氟皿中，使之形成完整的液膜。置于UV固化灯箱(波长为365nm，光强为756mJ/cm2)中曝光固化2min，然后置于120℃鼓风烘箱中干燥2min。将完全干燥固化的涂层从四氟皿中取出，剪成形状大小相当的小方块。称量200目不锈钢丝网的重量a，放入涂层样品重量b并包好，甲苯为溶剂索氏提取器回流提取3h，不锈钢丝网鼓风烘箱干燥，称量总重c。计算凝胶率＝100％*(c-a)/b，凝胶率越大说明交联密度越高，性能越好。
耐水性的评价方法如下：将对比例1-2、实施例1-16制备的交联剂组合物分别按5％的质量比例添加于UCECOAT 7210Allnex中，并混合均匀，制得乳液。称取5±0.1g乳液于四氟皿中，使之形成完整的液膜。置于UV固化灯箱(波长为365nm，光强为756mJ/cm2)中曝光固化2min，然后置于120℃鼓风烘箱中干燥2min。将完全干燥固化的涂层从四氟皿中取出，剪成形状大小相当的小方块。放置在去离子水中，24h后观察其吸水后状态，记录薄膜的重量变化，m1和m2分别是吸水前后薄膜的重量。胶膜的吸水率按下式计算：吸水率＝(m2-m1)/m1×100％。吸水率越小说明耐水性越好。
耐磨性评价方法如下：将对比例1-2、实施例1-16制备的交联剂组合物分别按5％的质量比例添加于UCECOAT 7210Allnex中，并混合均匀，制得乳液。用线棒将乳液均匀涂布于PET板上，涂膜厚度为20μm。置于UV固化灯箱(波长为365nm，光强为756mJ/cm2)中曝光固化2min，然后置于120℃鼓风烘箱中干燥2min。用TABER耐磨试验仪干磨1000次(干磨力度，500g)，在良好照明的环境下，目视检查测试面涂层的磨损情况。共分6个等级，从5级到0级涂层耐磨性依次递减，0级最差。
力学性能的评价方法如下：将对比例1-2、实施例1-16制备的交联剂组合物分别按5％的质量比例添加于UCECOAT 7210Allnex中，并混合均匀，制得乳液。称取5±0.1g乳液于四氟皿中，使之形成完整的液膜。置于UV固化灯箱(波长为365nm，光强为756mJ/cm2)中曝光固化2min，然后置于120℃鼓风烘箱中干燥2min。将完全干燥固化的涂层从四氟皿中取出，制成25mm×4mm哑铃状，采用SANS微机控制电子万能测试机，在室温下测试其拉伸强度，拉伸速度为200mm/min，测量3次取平均值。
测试结果如表1所示。
表1
由实施例1-4可知，采用单一封端剂的实施例1-2的效果，整体上差于采用两种不同封端剂复配的实施例3-4。实施例3与实施例4相比，当采用封端剂APEG580和TMPDE 80比例为1:1时，产品效果最优。
实施例3、实施例5和实施例7均是采用APEG580和TMPDE 80比例为1:1的封端剂，其中，实施例7的效果最优，其次为实施例3、5。由此可见，采用单体IPDI优于HMDI、TMXDI。
实施例6-16的交联剂组合物均是采用IPDI为单体，其区别在于采用了不同的封端剂。
其中，实施例6-8中，单一封端剂的实施例8的效果，整体上差于采用两种不同封端剂复配的实施例6-7。
实施例10-16均是采用APEG580和TMPDE 80复配封端剂，随着APEG580和TMPDE 80的比例增加，交联组合物的交联密度、吸水率效果先变好，再变差。其中实施例13-15的效果整体上较优。
相比于对比例1-2，添加本发明的交联剂(实施例1-16)对水性UV树脂的交联密度、耐水性、耐磨性、拉伸强度均有所提高。
Claims (10)
1.一种聚碳化二亚胺，其特征在于，其如式I所示的化合物：
其中，R1为C1-18的亚烷基或-L1-L2-L3-；
L1为C3-13的亚环烷基、C1-4的亚烷基或不存在；
L2为C1-4的亚烷基或C6-10的亚芳基；
L3为C3-13的亚环烷基、被1个或多个C1-4的烷基取代的C3-13的亚环烷基或C1-4的亚烷基；
R2O-为含不饱和双键、含活泼氢的亲水化合物去掉氢原子后的残基；分子量小于1000g/mol；
R3O-为含不饱和双键、含活泼氢的亲水化合物去掉氢原子后的残基；或含活泼氢的亲水化合物去掉氢原子后的残基；或含活泼氢的化合物去掉氢原子后的残基；分子量小于1000g/mol；
n为1-10。
2.如权利要求1所述的聚碳化二亚胺，其特征在于，所述的如式I所示的化合物满足下述条件中的一种或多种：
(1)R1中，所述的C1-18的亚烷基为C1-6的亚烷基，例如亚甲基、 例如/>
(2)L1中，所述的C3-13的亚环烷基为亚环丙基、亚环丙丁基、亚环戊基或亚环己基，例如
(3)L1中，所述的C1-4的亚烷基为 例如/>
(4)L2中，所述的C1-4的亚烷基为亚甲基、 例如亚甲基；
(5)L2中，所述的C6-10的亚芳基为
(6)L3中，所述的C3-13的亚环烷基为亚环丙基、亚环丙丁基、亚环戊基或亚环己基，例如
(7)L3中，所述的被1个或多个C1-4的烷基取代的C3-13的亚环烷基中的C3-13的亚环烷基为亚环丙基、亚环丙丁基、亚环戊基或亚环己基，例如
(8)L3中，所述的被1个或多个C1-4的烷基取代的C3-13的亚环烷基中的C1-4的烷基为甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基或叔丁基，例如甲基；
(9)L3中，所述的被1个或多个C1-4的烷基取代的C3-13的亚环烷基为甲基取代的亚环己基，例如和，
(10)L3中，所述的C1-4的亚烷基为 例如/>
3.如权利要求1所述的聚碳化二亚胺，其特征在于，所述的如式I所示的化合物满足下述条件中的一种或多种：
(1)n为1-9内的任意正整数，例如1、2、3、4、5、6、7或8；
(2)R1为(3)R2与R3摩尔数比为5-0.1:1，较佳地为4.5-0.11:1，例如4:1、3:1、2.33:1、1.5:1、1:1、0.67:1、0.43:1、0.25:1、0.11:1；
(4)R2O-为R2OH失去活泼氢原子后的残基，R2OH的分子量为100-900g/mol，较佳地300-850g/mol，例如560g/mol或800g/mol；
(5)R2O-为R2OH失去活泼氢原子后的残基，R2OH为其中，m为1-20的任意整数，例如3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、15、17或18；
(6)R3O-为R3OH失去活泼氢原子后的残基，R3OH的分子量为100-900g/mol，较佳地300-850g/mol，例如400g/mol、560g/mol或800g/mol；和，
(7)R3O-为R3OH失去活泼氢原子后的残基，R3OH为其中，m为1-20的任意整数，例如3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、15、17或18。
4.如权利要求1所述的聚碳化二亚胺，其特征在于，所述的如式I所示的化合物满足下述条件中的(1)和/或(2)：
(1)R2O-为R2OH失去活泼氢原子后的残基，R2OH为APEG580或APEG800；
(2)R3O-为R3OH失去活泼氢原子后的残基，R3OH为其中，p为1-5，q为1-5，z为1-4，R4为C1-4的烷基；或者，R3OH为/>其中，m为1-5，l为1-5，x为1-4，R5为C1-4的烷基；
R3OH较佳地为APEG580、APEG800、TMPDE 80或TMPME；
R3OH较佳地为醚类化合物，更佳地为聚乙二醇单甲醚或聚丙二醇单甲醚；所述R3OH较佳地为MPEG-580。
5.如权利要求1所述的聚碳化二亚胺，其特征在于，所述的如式I所示的化合物满足下述条件中的任意一种：
(1)R1为所述n为3-10的任意正整数，较佳地n为3-8的任意正整数，例如3、4、5、6、7或8；
(2)R1为所述n为3-10的任意正整数，较佳地n为3-8的任意正整数，例如3、4、5、6、7或8，所述R2OH或R3OH为APEG580，R2OH与R3OH摩尔数比为5-0.1:1，例如4.5:1、4:1、3:1、2.33:1、1.5:1、1:1、0.67:1、0.43:1、0.25:1、0.11:1；
(3)R1为所述n为3-10的任意正整数，较佳地n为3-8的任意正整数，例如3、4、5、6、7或8，所述R2OH或R3OH为APEG800，R2OH与R3OH摩尔数比为5-0.1:1，例如4.5:1、4:1、3:1、2.33:1、1.5:1、1:1、0.67:1、0.43:1、0.25:1、0.11:1；
(4)R1为所述n为3-10的任意正整数，较佳地n为3-8的任意正整数，例如3、4、5、6、7或8，所述R2OH为APEG580，所述R3OH为TMPDE 80，R2OH与R3OH摩尔数比为5-0.1:1，例如4.5:1、4:1、3:1、2.33:1、1.5:1、1:1、0.67:1、0.43:1、0.25:1、0.11:1；
(5)R1为所述n为3-10的任意正整数，较佳地n为3-8的任意正整数，例如3、4、5、6、7或8，所述R2OH为APEG580，所述R3OH为TMPME，R2OH与R3OH摩尔数比为5-0.1:1，例如4.5:1、4:1、3:1、2.33:1、1.5:1、1:1、0.67:1、0.43:1、0.25:1、0.11:1；
(6)R1为所述n为3-10的任意正整数，较佳地n为3-8的任意正整数，例如3、4、5、6、7或8；
(7)R1为所述n为3-10的任意正整数，较佳地n为3-8的任意正整数，例如3、4、5、6、7或8；所述R2OH为APEG580，所述R3OH为TMPDE 80，R2OH与R3OH摩尔数比为5-0.1:1，例如4.5:1、4:1、3:1、2.33:1、1.5:1、1:1、0.67:1、0.43:1、0.25:1、0.11:1；
(8)R1为所述n为3-10的任意正整数，较佳地n为3-8的任意正整数，例如3、4、5、6、7或8；
(9)R1为所述n为3-10的任意正整数，较佳地n为3-8的任意正整数，例如3、4、5、6、7或8；所述R2OH为APEG580，所述R3OH为TMPME，R2OH与R3OH摩尔数比为5-0.1:1，例如4.5:1、4:1、3:1、2.33:1、1.5:1、1:1、0.67:1、0.43:1、0.25:1、0.11:1；
(10)R1为所述n为3-10的任意正整数，较佳地n为3-8的任意正整数，例如3、4、5、6、7或8；所述R2OH为APEG580，所述R3OH为TMPDE 80，R2OH与R3OH摩尔数比为5-0.1:1，例如4.5:1、4:1、3:1、2.33:1、1.5:1、1:1、0.67:1、0.43:1、0.25:1、0.11:1；
(11)R1为所述n为3-10的任意正整数，较佳地n为3-8的任意正整数，例如3、4、5、6、7或8；所述R2OH或R3OH为APEG580，R2OH与R3OH摩尔数比为5-0.1:1，例如4.5:1、4:1、3:1、2.33:1、1.5:1、1:1、0.67:1、0.43:1、0.25:1、0.11:1；
(12)R1为所述n为3-10的任意正整数，较佳地n为3-8的任意正整数，例如3、4、5、6、7或8；所述R2OH为APEG580，R3OH为MPEG580；R2OH与R3OH摩尔数比为5-0.1:1，例如4.5:1、4:1、3:1、2.33:1、1.5:1、1:1、0.67:1、0.43:1、0.25:1、0.11:1。
6.一种如权利要求1-5任一项所述的聚碳化二亚胺的制备方法，其特征在于，其包括以下步骤：
S1如式IV所示的二异氰酸酯经缩聚反应得到如式III所示的预聚体；
S2所述预聚体先与R2OH进行第一封端反应，再与R3OH进行第二封端反应，制得聚碳化二亚胺；
其中，R1、R2、R3和n的定义如前所述。
7.一种如权利要求1-5中任一项所述的聚碳化二亚胺作为交联剂在含羧基的水性树脂中的应用；
所述水性树脂较佳地为丙烯酸树脂或水性聚氨酯，例如UCECOAT 7210Allnex。
8.一种聚碳化二亚胺分散体，其特征在于，其包括如权利要求1-5中任一项所述的聚碳化二亚胺和水；所述聚碳化二亚胺分散体中，固含量较佳地为30-50％，例如40％。
9.一种如权利要求8所述的聚碳化二亚胺分散体的制备方法，其特征在于，其包括如下步骤：将所述的聚碳化二亚胺分散在水中即可。
10.一种水性树脂组合物，其特征在于，其包括如权利要求8所述的聚碳化二亚胺分散体和水性树脂；
所述聚碳化二亚胺分散体在所述水性树脂组合物中的质量百分比较佳地为1-10％，例如5％；所述水性树脂较佳地为丙烯酸树脂或水性聚氨酯，例如UCECOAT 7210Allnex。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202311832970.3A CN117843532A (zh) | 2023-12-28 | 2023-12-28 | 聚碳化二亚胺及其制备方法、应用、含其组合物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202311832970.3A CN117843532A (zh) | 2023-12-28 | 2023-12-28 | 聚碳化二亚胺及其制备方法、应用、含其组合物 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN117843532A true CN117843532A (zh) | 2024-04-09 |
Family
ID=90547557
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202311832970.3A Pending CN117843532A (zh) | 2023-12-28 | 2023-12-28 | 聚碳化二亚胺及其制备方法、应用、含其组合物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN117843532A (zh) |
-
2023
- 2023-12-28 CN CN202311832970.3A patent/CN117843532A/zh active Pending
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CA2879661C (en) | Polyurea elastomer having increased chemical resistance | |
| JP5908276B2 (ja) | 水性塗料組成物 | |
| US7569641B2 (en) | Poly(ethylene-butylene) (meth)acrylates and related compositions | |
| US9260628B2 (en) | Polyurea elastomers having increased chemicals resistance | |
| JPH11100427A (ja) | ウレタン系樹脂組成物及びウレタン系樹脂の製造方法 | |
| CA2822527C (en) | Radiation curable coating compositions for metal | |
| JP2012152725A (ja) | ブロックイソシアネート解離触媒及びその用途 | |
| EP1042410A1 (en) | Coating composition | |
| CN102807539B (zh) | 可自动氧化的、自引发的可辐射固化树脂体系及其制备方法 | |
| JP7295854B2 (ja) | 照射硬化性組成物 | |
| JP6107048B2 (ja) | ４級アンモニウム塩を含有するブロック剤解離触媒及びその用途 | |
| CA1129144A (en) | Stable unsaturated urethane oligomers | |
| CA2307366C (en) | Aqueous two-component polyurethane coating composition with improved adhesion and corrosion resistance | |
| CN112794982A (zh) | 一种聚氨酯丙烯酸酯及其制备方法和应用 | |
| CN117843532A (zh) | 聚碳化二亚胺及其制备方法、应用、含其组合物 | |
| KR100922274B1 (ko) | 경화성 수지 조성물 | |
| CN112979902B (zh) | 水性聚氨酯粘合剂组合物、其制备方法及其应用 | |
| AU2003210426A1 (en) | Coating composition comprising an acetal-functional binder | |
| JP7413927B2 (ja) | ウレタンプレポリマー組成物 | |
| CN107207849B (zh) | 不饱和热固性聚酯组合物中防止低收缩添加剂相分离的添加剂 | |
| JP3499223B2 (ja) | 硬化性組成物の製造方法 | |
| JPH0726202A (ja) | 水性塗料用樹脂組成物 | |
| JP2956351B2 (ja) | ポリオール組成物 | |
| CN118652388A (zh) | 一种羟基丙烯酸分散体，其原料组合物及其制备方法和应用 | |
| JP2012514054A (ja) | 塗料組成物 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |