超支化聚合物的合成與改性及其在涂料上的應(yīng)用.pdf

1、超支化聚合物因其高度支化的三維空間結(jié)構(gòu)，使其具有分子間纏結(jié)少、溶解性好、黏度低、易成膜和反應(yīng)活性高等特點(diǎn)。超支化聚合物外圍含有大量可以改性的端基，將超支化聚合物端基進(jìn)行改性后的聚合物應(yīng)用于紫外光固化涂料中，不僅可以降低體系的黏度，改善涂膜性能，如硬度、柔韌性和耐沖擊性等，還可以降低涂料中揮發(fā)性有機(jī)溶劑的含量，滿足環(huán)保要求。通過(guò)對(duì)端羥基超支化聚合物的羥基進(jìn)行改性，以端羥基超支化聚合物為母體，接枝不同功能基團(tuán)和特種元素，得到的改性產(chǎn)品具有特

2、殊的性能，可以應(yīng)用于多種涂料體系。
　　 本研究通過(guò)二乙醇胺和甲基丙烯酸甲酯進(jìn)行Michael加成反應(yīng)，制得N，N’-二羥乙基-3-氨基甲基丙酸甲酯為臂單體。以季戊四醇為核單體，采用“準(zhǔn)一步法”合成第一代和第二代端羥基超支化聚合物。在溫度40℃，二乙醇胺與甲基丙烯酸甲酯的摩爾比為1:1.05條件下，反應(yīng)4h，臂單體的產(chǎn)率最高。端羥基超支化聚合物的最佳反應(yīng)溫度為125℃，最佳反應(yīng)時(shí)間第一代為2.5小時(shí)，第二代為5小時(shí)。利用紅外光譜

3、(IR)和TGA等方法對(duì)端羥基超支化聚合物的結(jié)構(gòu)和性能進(jìn)行了表征與分析。研究表明，第二代端羥基超支化聚合物在270℃下基本分解，兩代超支化聚合物都能溶解于大多數(shù)常規(guī)有機(jī)溶劑。
　　 通過(guò)甲苯-2，4-二異氰酸酯(TDI)與甲基丙烯酸-β-羥乙酯(HEMA)、2-羥基-2-甲基-1-苯基丙酮(HMPP)反應(yīng)，得到含雙鍵的TDI-HEMA和含引發(fā)基團(tuán)的TDI-HMPP兩種功能單體，并用這兩種單體對(duì)第二代端羥基超支化聚合物進(jìn)行端基改性

4、，得到超支化紫外光(UV)自引發(fā)聚合物(PM-UV)。合成PM-UV的最佳條件為80℃下反應(yīng)5小時(shí)。利用紅外光譜(IR)和TGA等方法對(duì)PM-UV的結(jié)構(gòu)和性能進(jìn)行了表征與分析。研究表明：PM-UV在400℃下基本分解，固化后凝膠含量可以達(dá)到80％，改性單體比例不同的PM-UV固化成膜后涂膜均具有較好的性能，以HDDA為活性稀釋劑，稀釋固化后涂膜的綜合性能最好。
　　 采用甲苯-2，4-二異氰酸酯(TDI)和四溴雙酚A(TBA)為

5、原料合成異氰酸酯封端的含溴單體(TDI-TBA)，以甲基丙烯酸-β-羥乙酯(HEMA)和TDI-TBA為原料合成異氰酸酯封端的活性單體(HEMA-TDI-TBA)，最后用HEMA-TDI-TBA上的異氰酸酯與第二代端羥基超支化聚合物進(jìn)行反應(yīng)改性，得到帶雙鍵的溴碳改性超支化樹(shù)脂(HEMA-TDI-TBA-HEMA)。合成PM-TDI-TBA-HEMA的最佳條件為80℃下反應(yīng)4.5小時(shí)。利用紅外光譜(IR)、TGA和極限氧指數(shù)(LOI)等方