ポリスパルギクスポリウレア樹脂は、二次アミンを含むダイアキルアスパラギン酸塩のマイケル添加に由来する反応性オリゴマーのクラスを表しています。低粘度、調整可能な反応性、および高機能性によって際立っているこれらの樹脂は、最新のポリウレタンおよびポリウレア技術の必須の構成要素になりました。このレビューでは、ポリスパラギ酸ポリウレア樹脂の基本化学、構造的特性、物理化学的特性、分類、および将来の開発動向を要約します。
高性能および環境に準拠した樹脂システムの需要は、ポリウレア材料とポリウレタン材料の急速な進化を促進しています。その中で、 ポリアスパ酸素症のポリウレア樹脂 （ポリスパルギクスエステルとも呼ばれます）は、低揮発性有機化合物（VOC）含有量を優れた機械的および風化性パフォーマンスと組み合わせる能力により、かなりの注目を集めています。これらの樹脂は、特にコーティング、接着剤、エラストマーシステムの高度な多尿素ネットワークの重要な前駆体として機能します。
ポリアスパギン樹脂の調製は、主に マイケル添加 反応に基づいており、これには電気性二重結合と求核性アミンが含まれます。主な前駆体には以下が含まれます。
ダイアキルマレートまたはフマリート
典型的な例： マレイン酸ジエチル（DEM） と フマレートジエチル（DEF）.
これらの活性化されたエステルには、隣接するエステル基が存在するため、電子欠損C = C二重結合が含まれているため、求核攻撃を受けやすくなります。
二次アミン
脂肪族および芳香族二次アミンの両方を使用できます。
脂肪族アミン（たとえば、2-メチルペンタニジアミン、イソフォロンジアミン）は、立体障害と中程度の反応性を提供し、ポットの寿命が長くなります。
芳香族二次アミン（例、M-フェニレンジアミン誘導体）は反応速度を加速しますが、一般にUV安定性が低下した樹脂を生成します。
中心反応は、マレイン酸/フマル酸エステルの活性化二重結合に対する二次アミンの共役添加です。
結核攻撃：
二次アミンの窒素原子の孤立ペアは、マレートエステルの二重結合のβ炭素を攻撃します。
中間形成：
カルバニオン中間体は、エステル基に隣接するαカーボンで一時的に形成され、共鳴によって安定しています。
陽子の伝達：
カルバニオンはアンモニウム種からプロトンを抽象化し、安定したβ-アミノエステル構造の形成をもたらします。
全体的な反応は、次のように要約できます。
マレート（シス異性体）は一般に、アミン求核剤のアプローチを促進するため、一般にフマレート（トランス異性体）よりも速く反応します。
反応は位置選択的であり、二重結合のβ炭素でのみ発生します。
採用された二次アミンに応じて、結果として得られるポリアスパ酸エステルには、イソシアネートとのその後の反応に利用できる複数の反応性二次アミン部位が含まれている場合があります。
温度：マイケルの追加は、通常、強力な触媒を必要とせずに、軽度の条件（25〜60°C）で進行します。温度の上昇は反応を促進しますが、エステル加水分解などの副反応を促進する可能性もあります。
触媒：反応は触媒なしで発生する可能性がありますが、三次アミンまたは有機金属種を微調整反応性に導入することができます。
溶媒効果：合成はしばしば溶媒を含まない（バルク重合）を実行してVOCを減少させますが、極性の極性溶媒（NMP、DMFなど）を実験室規模の研究で使用できます。
結果の ポリアスパ酸エステル樹脂 は次のとおりです。
低粘度から中粘度の液体（25°Cで100〜1000 MPa・s）、
無色から淡黄色、
立体的に妨げられた二次アミンを含む。
この立体障害は重要です。妨げられない原発性または二次アミンとは異なり、これらの妨害されたアミンの求核性は大幅に減少し、 イソシアネートに対するこのユニークな特性は、ポリアスパラギー樹脂を従来のアミン硬化剤と区別します。 制御反応性を提供します。
従来の二次アミン：数秒以内にイソシアネートと反応し、しばしば手に負えないほど短いポットの生活につながる高い求核性を示します。
ポリアスパラギック樹脂：立体障害は反応速度を低下させ、完全な治療を可能にしながら実行可能な時間枠を延長します。
中程度の反応性 と 高機能性の バランスにより、 ポリウレアネットワークの反応性ビルディングブロックとして、ポリアスパ酸剤樹脂が汎用性が高くなります。
バックボーン：アスパラギン酸エステル部分に由来します。
反応部位：適度な反応性を備えたセカンダリアミンを立体的に妨害しました。
エステル機能：極性と溶解度を提供し、さまざまなコンポーネントとの互換性を改善します。
外観：無色から淡黄色の液体
粘度：100〜1000 MPa・s
アミン値：100〜300 mg KOH/g
密度：1.05–1.15 g/cm³
ストレージの安定性：乾燥した暗い条件下で適切です
脂肪族ベースの樹脂
脂肪族二次アミンに由来します
優れた天候抵抗と低い黄変を提供します
屋外アプリケーションに適しています
芳香族ベースの樹脂
芳香族二次アミンから合成されました
より高い反応性と機械的強度を示します
UV安定性が劣ることによって制限されています
修正された樹脂
ポリエーテル、ポリエステル、またはフッ素化セグメントの組み込み
柔軟性、疎水性、または耐薬品性を調整するように設計されています
ポリアスパラギー樹脂は、いくつかの理由で特に科学的に重要です。
これらはの設計を可能にします 、低VOC、高縮れたシステム.
それらの 調整可能な反応性 により、従来の高速反応アミンとは異なり、速度論を硬化させることができます。
それらはとして機能します。 、ポリウレタン（汎用性、接着）の利点を多尿素（耐久性、迅速な治療）と組み合わせて、橋渡し材料
反応性制御
ポットの寿命と硬化のバランスをとる正確な構造修正。
機能的修正
パフォーマンスを向上させるための疎水性、フッ素化、またはバイオベースのセグメントの導入。
持続可能性
再生可能な原料の開発（たとえば、バイオベースのアスパラギン酸塩）。
ハイブリッドシステム
無機フィラー、ナノ材料、または多機能特性のためのスマート添加剤（自己修復、防止など）との統合。
二次アミンを使用したダイアキルアスパラギン酸塩のマイケル添加を介して合成されたポリスパルギクスポリウレア樹脂は、高度なポリマー材料の汎用性の高い持続可能なプラットフォームを表しています。それらの低粘度、調整可能な反応性、および優れた構造特性は、科学的研究と産業用途の両方の中心にし続けています。構造設計、グリーン化学、およびハイブリダイゼーションの継続的な研究は、多様な高性能材料システム全体でその可能性をさらに拡大することが期待されています。
