聚脲最早被發(fā)現(xiàn)是在1984年,一些研究者在估算幾種高分子體系的耐熱性和熔點(diǎn)的時(shí)候第一次實(shí)際提到了聚脲,并發(fā)現(xiàn)聚脲具有優(yōu)秀的熱性能和極高的熔點(diǎn)等特點(diǎn)。但當(dāng)時(shí)這些在實(shí)驗(yàn)室環(huán)境下制備的聚脲并不適合作為涂料使用。天冬聚脲
20世紀(jì)60年代初,前蘇聯(lián)學(xué)者O.I.Fedotova等人就開始了系統(tǒng)研究聚脲的合成。直到20世紀(jì)80年代末,Dudley J.Primeaux II在反應(yīng)注射成型(RIM)的基礎(chǔ)上成功研發(fā)了噴涂聚脲彈性體,并解決了雙組份高溫高壓撞擊式混合噴涂設(shè)備這一難題,標(biāo)志著聚脲的研究從理論正式走向商業(yè)應(yīng)用。
1995年,海洋化工研究院的黃微波等人開始了對(duì)聚脲噴涂技術(shù)的研究,并在1997年購(gòu)入聚脲噴涂設(shè)備,于1998年開發(fā)出中國(guó)第一個(gè)聚脲配方。2010年,我國(guó)聚脲彈性體發(fā)展協(xié)會(huì)(PDA-CHINA)在獲得中國(guó)石油、化學(xué)工業(yè)協(xié)會(huì)和PDA的批準(zhǔn)下正式成立。
自20世紀(jì)90年代末被成功研發(fā)至今,聚脲的發(fā)展可分為三個(gè)階段——芳香族聚脲、常規(guī)脂肪族聚脲以及天冬聚脲
被譽(yù)為第三代聚脲的聚天冬氨酸酯聚脲(天冬聚脲)是一種新型脂肪族、慢反應(yīng)和高固含量的高分子材料。天冬聚脲主要采用脂肪族異氰酸酯與聚天冬氨酸酯以及助劑反應(yīng)制得:
A組分 脂肪族NCO + 聚醚多元醇 → 半預(yù)聚物
R組分 聚天冬氨酸酯 + 助劑
聚天冬氨酸酯存在系列衍生物,想要獲得合適的反應(yīng)速率以及涂膜性能需要研究制備出相應(yīng)的聚天冬氨酸酯。近20年來(lái),國(guó)內(nèi)外在聚天冬氨酸酯合成、天冬聚脲的制備和天冬聚脲的應(yīng)用研究方面進(jìn)行了深入的研究,取得較大進(jìn)展。
天冬聚脲擁有固含量高、固化時(shí)間可調(diào)、耐腐蝕性好、耐紫外光老化好、物理機(jī)械性能好等一系列非常突出的優(yōu)點(diǎn),而且不需要專門施工設(shè)備,基材可快速投入使用,但是也存在聚天冬氨酸酯合成時(shí)間長(zhǎng),成本較高等缺點(diǎn)。如何縮短聚天冬氨酸酯的合成時(shí)間、降低成本和優(yōu)化涂層性能,是目前研究聚脲的主要方向。