[發(fā)明專利]可紫外光固化的超支化星形聚合物及其制備方法和用途

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201711231344.3
• 申請(qǐng)日: 2017-11-29
• 公開（公告）號(hào): CN108003337B
• 公開（公告）日: 2019-10-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳玉穎;朱蘊(yùn)吉;王楠;金鑫;童剛生
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海交通大學(xué)
• 主分類號(hào): C08G63/91
• 分類號(hào): C08G63/91;C08G63/08;C08G63/85;C08G63/78;C09D167/07
• 代理公司: 上海漢聲知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31236
• 代理人: 莊文莉

本發(fā)明涉及涂料技術(shù)領(lǐng)域，提供了一種可紫外光固化的超支化星形聚合物及其制備方法和用途，所述可紫外光固化的超支化星形聚合物包括超支化聚合物內(nèi)核與線性聚合物臂，所述超支化聚合物內(nèi)核與線性聚合物臂通過化學(xué)鍵連接；所述超支化星形聚合物的端羥基修飾為含碳碳雙鍵的基團(tuán)。本發(fā)明的超支化星形聚合物，具有紫外光下快速固化的能力，在線性聚合物臂聚合度適宜的情況下，超支化星形聚合物結(jié)合了超支化聚合物與線性聚合物的優(yōu)點(diǎn)，提高了涂料的流平性、固化速率、硬度、附著力和耐性等，鑒于其良好的附著力和生物降解性，有希望應(yīng)用于汽車和醫(yī)療等領(lǐng)域。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及涂料技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種紫外光固化超支化星形聚合物涂料的制備方法、性能表征和應(yīng)用前景，所述超支化星形聚合物涂料有希望應(yīng)用于汽車和醫(yī)療等領(lǐng)域。

背景技術(shù)

紫外光固化涂料是一種于二十世紀(jì)六十年代發(fā)展起來的節(jié)能環(huán)保涂料，由于其固化速度快、溶劑含量少、能耗低且應(yīng)用范圍廣等優(yōu)點(diǎn)，近年來對(duì)紫外光固化涂料的研究和應(yīng)用逐年增長。

紫外光固化涂料通常使用線性低聚物制備，多加入活性稀釋劑以降低粘度，而活性稀釋劑增加了涂料的毒性和污染性。近年來，超支化聚合物由于其獨(dú)特的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，使其成為光固化涂料的研究前沿(Prog.Org.Coat.2014,77,94；Prog.Org.Coat.2011,72,769；Macromolecules.2011,44,878；Polym.Chem.2013,4,3105)。超支化聚合物的粘度明顯低于同分子量的線性低聚物，可以大大減少活性稀釋劑的使用，有效降低揮發(fā)性有機(jī)化合物(VOC)排放；活性端基聚集在超支化聚合物的球形表面，大大提高了涂料的固化速率；超支化分子的分支結(jié)構(gòu)能夠減小固化收縮率，提高附著力。然而，超支化聚合物的球形結(jié)構(gòu)一定程度上增大了交聯(lián)位阻，導(dǎo)致未反應(yīng)的富余官能團(tuán)，未反應(yīng)的活潑官能團(tuán)會(huì)降低漆膜的穩(wěn)定性和耐性，因此超支化聚合物涂料存在一定的局限性。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)不足，提供一種紫外光固化超支化星形聚合物涂料。該超支化星形聚合物包括超支化聚合物內(nèi)核和線性聚合物臂，能夠結(jié)合超支化聚合物與線性聚合物的優(yōu)點(diǎn)。超支化聚合物內(nèi)核能夠降低體系粘度、提供豐富的官能團(tuán)和分支結(jié)構(gòu)，線性聚合物臂能夠降低體系的交聯(lián)位阻，提高體系的交聯(lián)度，減少未反應(yīng)官能團(tuán)，從而提高漆膜的穩(wěn)定性和耐性。因此，為了突破線性聚合物涂料和超支化聚合物涂料的局限性，本發(fā)明構(gòu)建了一種超支化星形聚合物，應(yīng)用為紫外光固化涂料。

本發(fā)明提供一種紫外光固化超支化星形聚合物涂料，以解決現(xiàn)有技術(shù)中線性聚合物粘度大、超支化聚合物交聯(lián)位阻大且含有未反應(yīng)官能團(tuán)，最終污染環(huán)境或影響漆膜性能的技術(shù)性問題。

本發(fā)明還提供上述可紫外光固化的超支化星形聚合物的制備方法。

本發(fā)明還提供上述紫外光固化超支化星形聚合物涂料的熱穩(wěn)定性、硬度、附著力、耐性和流平性等性能特點(diǎn)。

本發(fā)明還提供上述紫外光固化超支化星形聚合物涂料的聚合度對(duì)漆膜性能的影響。

本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

第一方面，本發(fā)明提供了一種可紫外光固化的超支化星形聚合物，包括超支化聚合物內(nèi)核與線性聚合物臂，所述超支化聚合物內(nèi)核與線性聚合物臂通過化學(xué)鍵連接；所述超支化星形聚合物的端羥基修飾為含碳碳雙鍵的基團(tuán)。

優(yōu)選地，所述超支化聚合物內(nèi)核為超支化聚酯內(nèi)核。

更優(yōu)選地，所述超支化聚合物內(nèi)核為核為四代超支化聚酯內(nèi)核，其平均每個(gè)分子含64個(gè)羥基，其理論分子量為7214g/mol。

優(yōu)選地，所述線性聚合物臂為可生物降解的聚己內(nèi)酯臂，其聚合度為15～25。所述的聚合度根據(jù)涂料實(shí)際應(yīng)用需求進(jìn)行調(diào)控。

更優(yōu)選地，所述聚合度為20，其綜合性能最優(yōu)。