Полиаспарагиновые эфиры

Химия полиаспарагинового эфира была впервые представлена ​​в начале 1990-х годов, что сделало ее относительно новой технологией. ^{[1] [2] [3]} Патенты были выданы Bayer в Германии и Miles Corporation в Соединенных Штатах . Она использует реакцию присоединения аза- Михаэля . ^{[4] [5]} Эти продукты затем используются в покрытиях , клеях , герметиках и эластомерах . ^[6] Чистая полимочевина реагирует чрезвычайно быстро, что делает ее практически непригодной для использования без многокомпонентного распылительного оборудования. Полиаспарагиновая технология использует частично заблокированный амин для более медленной реакции с изоцианатами и , таким образом, производит модифицированную полимочевину . Функциональный сореагент амина / диамина или даже триамина для алифатического полиизоцианата обычно реагирует с малеатом. Полиаспарагиновые эфиры (PAE) ^[7] изначально нашли применение в обычных двухкомпонентных полиуретановых покрытиях на основе растворителя .

Для производства полиаспарагинового эфира амин реагирует с диалкилмалеатом по реакции аза-Михаила . ^[8] Диэтилмалеат является обычно используемым малеатом. Это преобразует первичные амины во вторичные амины, а также вводит объемные группы в молекулу, что вызывает стерические помехи , замедляя реакцию. Поскольку полученная молекула аспарагиновой кислоты теперь намного больше, требуется меньше изоцианата на весовой основе. Изоцианат часто является самой дорогой частью системы, особенно если используется алифатический олигомер изоцианата , и поэтому может привести к общей более низкой стоимости системы на единицу толщины нанесенной пленки. Изоцианаты являются известными легочными сенсибилизаторами, и поэтому олигомерные формы часто используются с полиаспарагиновой технологией, поскольку они гораздо менее летучи.

В конце концов, были реализованы преимущества использования полиаспарагиновых эфиров в качестве основного компонента со-реагента для реакции с алифатическим полиизоцианатом в покрытиях с низким или нулевым содержанием летучих органических соединений (ЛОС). ^[9] Скорость реакции полиаспарагиновых эфиров можно регулировать, тем самым продлевая срок годности и контролируя скорость отверждения алифатических покрытий. Это позволяет разработчикам создавать системы покрытий с высоким содержанием твердых веществ, которые удобны для пользователя, имеют более длительное время работы и при этом сохраняют быстрое отверждение. ^[10] Традиционные формулы алифатической полимочевины требуют применения многокомпонентных распылительных систем с высоким давлением и контролируемой температурой из-за высоких начальных скоростей реакции. Алифатические полиаспарагиновые кислоты можно формулировать с более медленными скоростями реакции, чтобы обеспечить периодическое смешивание и нанесение методами нанесения валиком или распылением с помощью обычных однокомпонентных краскораспылителей без использования растворителя. Как и алифатические полиуретановые или акриловые покрытия, полиаспарагиновые покрытия, изготовленные с использованием алифатических изоцианатов и производных, устойчивы к УФ-излучению и свету и имеют низкую тенденцию к пожелтению. При покрытии бетона полиаспарагиновые покрытия могут быть установлены как в прозрачной, так и в пигментированной форме. Кроме того, могут быть включены такие вещательные носители, как кварц и/или виниловая краска, а также металлические пигменты. ^[11]

После образования аспарагинового эфира он в основном представляет собой стерически затрудненный диамин и, таким образом, в терминах полимерной науки является удлинителем цепи, а не терминатором цепи . Удлинители цепи ( f  = 2) и сшивающие агенты ( f  ≥ 3) представляют собой низкомолекулярные соединения с концевыми аминогруппами , которые играют важную роль в полимочевинных соединениях, покрытиях , эластомерах и адгезивах . Однако изоцианатный компонент часто представляет собой олигомер , который является трифункциональным, и поэтому сшивание происходит из этой части отвержденного полимера. ^[12]

Основными производителями полиаспарагиновых эфиров и полиаспарагиновых покрытий являются: ^{[13] [14]}

• Каргилл
• Корпорация БАСФ
• Латикрит Интернешнл
• Rust-Oleum
• Шервин-Уильямс

• Диэтилмалеат
• Изоцианат
• Полимочевина
• Полиуретан

• Covestro (ранее Bayer Material Science)
• Arnette Polymers LLC
• Аспарагиновые амины Пфлаумера
• Линейка продукции Cargill Polyaspartate
• TSE-Индастриз