[发明专利]可紫外光固化的超支化星形聚合物及其制备方法和用途

说明书

本发明涉及涂料技术领域，提供了一种可紫外光固化的超支化星形聚合物及其制备方法和用途，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内核与线性聚合物臂，所述超支化聚合物内核与线性聚合物臂通过化学键连接；所述超支化星形聚合物的端羟基修饰为含碳碳双键的基团。本发明的超支化星形聚合物，具有紫外光下快速固化的能力，在线性聚合物臂聚合度适宜的情况下，超支化星形聚合物结合了超支化聚合物与线性聚合物的优点，提高了涂料的流平性、固化速率、硬度、附着力和耐性等，鉴于其良好的附着力和生物降解性，有希望应用于汽车和医疗等领域。

技术领域

本发明涉及涂料技术领域，特别涉及一种紫外光固化超支化星形聚合物涂料的制备方法、性能表征和应用前景，所述超支化星形聚合物涂料有希望应用于汽车和医疗等领域。

背景技术

紫外光固化涂料是一种于二十世纪六十年代发展起来的节能环保涂料，由于其固化速度快、溶剂含量少、能耗低且应用范围广等优点，近年来对紫外光固化涂料的研究和应用逐年增长。

紫外光固化涂料通常使用线性低聚物制备，多加入活性稀释剂以降低粘度，而活性稀释剂增加了涂料的毒性和污染性。近年来，超支化聚合物由于其独特的结构特点，使其成为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显低于同分子量的线性低聚物，可以大大减少活性稀释剂的使用，有效降低挥发性有机化合物(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；超支化分子的分支结构能够减小固化收缩率，提高附着力。然而，超支化聚合物的球形结构一定程度上增大了交联位阻，导致未反应的富余官能团，未反应的活泼官能团会降低漆膜的稳定性和耐性，因此超支化聚合物涂料存在一定的局限性。

发明内容

本发明针对现有技术不足，提供一种紫外光固化超支化星形聚合物涂料。该超支化星形聚合物包括超支化聚合物内核和线性聚合物臂，能够结合超支化聚合物与线性聚合物的优点。超支化聚合物内核能够降低体系粘度、提供丰富的官能团和分支结构，线性聚合物臂能够降低体系的交联位阻，提高体系的交联度，减少未反应官能团，从而提高漆膜的稳定性和耐性。因此，为了突破线性聚合物涂料和超支化聚合物涂料的局限性，本发明构建了一种超支化星形聚合物，应用为紫外光固化涂料。

本发明提供一种紫外光固化超支化星形聚合物涂料，以解决现有技术中线性聚合物粘度大、超支化聚合物交联位阻大且含有未反应官能团，最终污染环境或影响漆膜性能的技术性问题。

本发明还提供上述可紫外光固化的超支化星形聚合物的制备方法。

本发明还提供上述紫外光固化超支化星形聚合物涂料的热稳定性、硬度、附着力、耐性和流平性等性能特点。

本发明还提供上述紫外光固化超支化星形聚合物涂料的聚合度对漆膜性能的影响。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

第一方面，本发明提供了一种可紫外光固化的超支化星形聚合物，包括超支化聚合物内核与线性聚合物臂，所述超支化聚合物内核与线性聚合物臂通过化学键连接；所述超支化星形聚合物的端羟基修饰为含碳碳双键的基团。

优选地，所述超支化聚合物内核为超支化聚酯内核。

更优选地，所述超支化聚合物内核为核为四代超支化聚酯内核，其平均每个分子含64个羟基，其理论分子量为7214g/mol。

优选地，所述线性聚合物臂为可生物降解的聚己内酯臂，其聚合度为15～25。所述的聚合度根据涂料实际应用需求进行调控。

更优选地，所述聚合度为20，其综合性能最优。