[發(fā)明專利]水性可分散超支化聚合物組合物

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201580051651.6
• 申請(qǐng)日: 2015-08-04
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107075060B
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-08-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鐘淑貞;胡劍;葉曉群;汪少鋒
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 立時(shí)科技私人有限公司
• 主分類號(hào): C08G18/00
• 分類號(hào): C08G18/00;C08G59/00;C09D163/00;C09D175/04
• 代理公司: 北京正理專利代理有限公司 11257
• 代理人: 張文祎

本發(fā)明公開(kāi)一種組合物，其包括：(i)具有包含環(huán)氧官能團(tuán)和羥基官能團(tuán)的外圍反應(yīng)性基團(tuán)的超支化聚合物；和(ii)具有一個(gè)或多個(gè)親水性官能團(tuán)的化合物，其中環(huán)氧官能團(tuán)的數(shù)量相對(duì)于外圍反應(yīng)性基團(tuán)的總數(shù)不會(huì)使超支化聚合物在水性溶劑中為不可分散的。還提供了一種制備該組合物的方法及其用途。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明大體涉及大分子化合物。更具體地，本發(fā)明涉及一種聚合物組合物，其制備方法及其用途。

背景技術(shù)

由于其導(dǎo)致形成高性能涂料的獨(dú)特結(jié)構(gòu)，超支化聚合物已經(jīng)被使用在制造防護(hù)涂料的領(lǐng)域。超支化聚合物具有暴露在超支化分子的外圍邊緣的大量反應(yīng)性官能團(tuán)并因此在用于防護(hù)涂料時(shí)提供高交聯(lián)密度和高表面保護(hù)性能。

然而，由于這種高分子量聚合物在水中缺乏分散性，通常提供包含超支化聚合物的防護(hù)涂料作為有機(jī)溶劑基涂料體系。

在法規(guī)要求對(duì)于揮發(fā)性有機(jī)化合物(“VOC”)排放水平越來(lái)越嚴(yán)格的時(shí)代，水基防護(hù)涂料已經(jīng)開(kāi)始取代溶劑基涂料體系，以減少有機(jī)溶劑的使用。

因此，人們已經(jīng)努力增加高分子量聚合物在水基體系中的分散性。

在已知的溶液中，通過(guò)在其上引入離子基團(tuán)來(lái)修飾樹枝狀聚合物。已知的方法是通過(guò)羥基官能化樹枝狀聚合物與酸酐反應(yīng)，隨后中和混合物。在該方法中，羧基被接枝到樹枝狀聚合物的外圍表面上以改善其在水中的分散性。

在另一種已知的水基樹枝狀聚合物涂料中，涂料包含一種具有至少一個(gè)側(cè)氟碳部分和至少一個(gè)側(cè)陰離子部分的含氟樹枝狀聚合物。推測(cè)，陰離子部分的存在改善了樹枝狀聚合物在水中的分散性。

然而，已經(jīng)觀察到修飾樹枝狀聚合物以引入過(guò)量的離子基團(tuán)，例如羧基，將不利地影響涂料性能，特別是在涂料的耐沖擊性、耐化學(xué)性和耐水性方面。

因此，需要提供克服或至少改良上述缺點(diǎn)的水基聚合物組合物。

特別地，需要提供一種涂料組合物，其能夠在水性溶劑中實(shí)現(xiàn)分散性，并且同時(shí)能夠提供當(dāng)與常規(guī)水基涂料相比時(shí)表現(xiàn)出相當(dāng)?shù)娜绻皇歉玫男阅艿耐苛稀?/p>

發(fā)明內(nèi)容

在第一方面，提供一種組合物，其包括：(i)具有包含環(huán)氧官能團(tuán)和羥基官能團(tuán)的外圍反應(yīng)性基團(tuán)的超支化聚合物；和(ii)具有一個(gè)或多個(gè)親水性官能團(tuán)的化合物，其中環(huán)氧官能團(tuán)的數(shù)量相對(duì)于外圍反應(yīng)性基團(tuán)的總數(shù)不會(huì)使超支化聚合物在水性溶劑中為不可分散的。

有利地，與超支化聚合物單獨(dú)在水性溶劑中的分散性相比，當(dāng)被包含在所公開(kāi)的組合物中時(shí)超支化聚合物在水性溶劑中具有更大的分散性。進(jìn)一步有利地，所公開(kāi)的組合物允許包含外周反應(yīng)性環(huán)氧官能團(tuán)的超支化聚合物在水性溶劑中的分散性。進(jìn)一步有利地，與不包含具有外圍反應(yīng)性環(huán)氧官能團(tuán)的超支化聚合物的組合物或不包含超支化聚合物的組合物相比，超支化聚合物的外圍反應(yīng)性環(huán)氧官能團(tuán)將改善的機(jī)械性能賦予由所公開(kāi)組合物形成的涂料組合物。

環(huán)氧官能團(tuán)的數(shù)量相對(duì)于外圍反應(yīng)基團(tuán)的總數(shù)被有利地優(yōu)化以使超支化聚合物在水性溶劑中為可分散的。如果環(huán)氧官能團(tuán)的量相對(duì)于外圍反應(yīng)基團(tuán)的總數(shù)過(guò)高，則組合物在水性溶劑中可以是至少部分地為不可分散的或甚至完全不可分散的。如果環(huán)氧官能團(tuán)的數(shù)量相對(duì)于外圍反應(yīng)性基團(tuán)的總數(shù)太低，則由所公開(kāi)的組合物形成的涂料組合物可能具有差的機(jī)械性能。

在實(shí)施方案中，所公開(kāi)的組合物可以進(jìn)一步包含水性溶劑。有利地，組合物在水性溶劑中可以至少部分地為可分散的。在一些實(shí)施方案中，組合物在水性溶劑中為基本上可分散的。在其它實(shí)施方案中，組合物在水性溶劑中為完全可分散的。

在實(shí)施方案中，具有一個(gè)或多個(gè)親水性官能團(tuán)的化合物(本文稱為親水性化合物)以足以將所述超支化聚合物分散在所述水性溶劑中的量存在。

有利地，親水性化合物有助于提高超支化聚合物在水性溶劑中的分散性。