[发明专利]一种含氟超支化聚酯丙烯酸酯及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于紫外光固化疏水疏油材料技术领域，具体涉及含氟超支化聚酯丙烯酸酯及其制备方法。

背景技术

随着环保意识的不断增强，人们逐渐认识到传统溶剂型涂料的高危害性，基于对环境保护的要求，人们开发了无溶剂或低溶剂含量的新型涂料——紫外光固化涂料。紫外光固化涂料以其固化速度快、挥发性有机物排放量少、操作温度低、涂膜性能优异等特点得到迅速发展。丙烯酸酯单体和低聚物由于其价廉、固化快速、较少氧阻聚等特点，已经大量用作为粘合剂、油墨和涂料的成膜物。超支化聚合物具有良好的溶解性能、较低的粘度和众多的端基官能团，在涂料、流变助剂、药物载体、生物材料、超分子化学以及光电材料等诸多领域具有广泛应用前景，从而引起了高分子材料科学界和工业界的高度关注。已经出现的可紫外光固化的超支化树脂与传统树脂比较优越性显著，但仍同样存在抗污能力低、耐侯性能差和耐老化性能差的缺点。

含氟聚合物由于以电负性最强的氟取代了分子中氢原子的位置，从而大大降低了表面自由能。一般有机高分子材料表面能为11～80mN/m，而含有氟烷基侧链的聚合物的自由能一般在11～30mN/m。这是由于电子被紧紧地吸附在氟原子核周围，不易极化，屏蔽了原子核；氟原子的半径又小，C-F键的极化率低，两者的联合作用致使其分子内部结构致密，因此由其制备的涂料成膜后显示非凡的耐污性、疏水、疏油等特殊的表面性能，以及具有优良的耐用性和耐候性。现有的含氟聚合物以线形聚合物及共聚物为主，其熔融温度高，粘度大，加工不易。

近年来，关于超支化含氟聚合物的报道数目增多。德国《大分子材料与工程》(Macromolecular Materials and Engineering，2004，289：722-727)报道了一种具有众多羟端基的含氟超支化聚合物，作为环氧树脂的阳离子光固化体系的多官能团交联剂，以降低固化膜的表面张力，提高疏水疏油能力。但该含氟超支化聚合物支化程度低，其性能更类似于一般线形聚合物。德国《大分子材料与工程》(Macromolecular Materials andEngineering，2005，290：721-725)报道的一种芳基—脂肪基含氟超支化聚合物作为环氧树脂的阳离子固化体系的链转移剂，它将超支化聚合物的部分羟端基改性为氟端基，从而使固化涂层获得良好的疏水疏油性能。但该含氟超支化聚合物中含有大量的苯环，致使溶解性能较差。美国《应用高分子科学》杂志(Journal of Applied Polymer Science，2006，101：317-322)报道了将超支化缩水甘油醚内部的羟基转化为氟端基制备的内部氟化的超支化聚合物，该超支化聚合物具有内部双疏外部亲水的核—壳结构，具有特殊的应用，例如可用作生物材料。美国《有机涂层进展》(Progress in Organic Coatings，2003，48：316-321)报道了一种部分氟化的异氰酸酯，将该异氰酸酯与羟端基的超支化聚酯直接进行加热固化，在氟元素含量很低(0.5wt％)的条件下，获得了表面张力较低的固化膜。但该体系存在着固化时间长、反应温度高、操作不易，且固化膜中残留的异氰酸根具有毒性，会造成污染的缺陷。

发明内容

本发明的目的是提出一种含氟超支化聚酯丙烯酸酯及其制备方法，以克服现有技术的上述缺陷，应用于紫外光固化领域，获得疏水疏油涂层。