[发明专利]一种含环氧基、羟基和酸酐三官能团的高分子聚合物及其制备方法和应用

说明书

本发明提供一种含环氧基、羟基和酸酐三官能团的高分子聚合物及其制备方法和应用，包含A、B、C、D四个聚合单元，所述聚合单元A、B、C、D分别为：所述聚合单元A、B、C、D的数量分别为x、y、z、u，所述x、y、z、u均为30‑5000的整数；所述聚合单元A、B、C、D中的基团R、R1、R2、R3分别为氢、C1‑C20烷基或C1‑C24芳基，基团R4为带羧基、酸酐或氨基的烷烃或芳烃。将环氧基、羟基和酸酐三官能团引入同一高分子聚合物中，产品作为涂料添加剂，可以大大提高涂料的附着力，使涂料具有优异的吸附力，而且制备过程简便、反应条件温和，具有广阔的市场应用前景。

技术领域

本发明涉及涂料添加剂技术领域，具体涉及一种含环氧基、羟基和酸酐三官能团的高分子聚合物及其制备方法和应用。

背景技术

涂料要对基材进行保护，在很大程度上取决于涂料与基材之间的附着状态，而附着情况不仅与基材的表面状态、物质组成有关，海域涂料中成膜物的表面张力以及极性官能团的体积大小等因素有关。多年来，人们都在努力寻找不断提高涂层附着力的方法，防腐涂料尤其如此。一般而言，附着力有2中形式：物理吸附与化学吸附。

化学吸附事实上是通过静电的作用产生连接，它是涂层中某些极性的基团与基材中的基团发生相互作用，形成新的化学键，从而提高吸附能力，主要的方式有2个：增加地材表面活性点；在涂层中引入足够量的可与基材表面原子键合的基团。目前大多数的附着力促进剂都带有一个以上的极性基团，其中以羟基、环氧基和羧基为主。多数附着力带有2个极性基团以增加吸附力。三个以上极性基团的附着力促进剂还未见报道，这是由于同一物质中若含有三种极性官能团，则官能团之间极易发生相互反应，从而难以合成。但是，三种极性官能团的附着力促进剂将极大提升化学吸附的能力，提供更加优秀的吸附力，因此成为研究热点之一。

发明内容

本发明的目的是提供一种含环氧基、羟基和酸酐三官能团的高分子聚合物及其制备方法和应用，将环氧基、羟基和酸酐三官能团引入同一高分子聚合物中，产品作为涂料添加剂，可以大大提高涂料的附着力，使涂料具有优异的吸附力，而且制备过程简便、反应条件温和，具有广阔的市场应用前景。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种含环氧基、羟基和酸酐三官能团的高分子聚合物，包含A、B、C、D四个聚合单元，所述聚合单元A、B、C、D分别为：

所述聚合单元A、B、C、D的数量分别为x、y、z、u，所述x、y、z、u均为30-5000的整数；所述聚合单元A、B、C、D中的基团R、R1、R2、R3均为氢、C1-C20烷基或C6-C24芳基中的任意一种，基团R4为带羧基、酸酐或氨基的烷基或芳基。

根据以上方案，所述x、y、z、u的比例为10-20:7-12:0.5-5:1；所述x、y、z、u均为80-3000的整数，所述基团R、R1、R2、R3均为氢、C1-C15烷基或C6-C20芳基中的任意一种。

根据以上方案，所述x、y、z、u的比例为12-14:8-9:2-3:1；所述x、y、z、u均为100-2000的整数，所述基团R、R1、R2、R3分别为氢、C1-C9烷基或C6-C11芳基。

根据以上方案，所述聚合物为无规共聚物、嵌段共聚物、接枝共聚物或交替共聚物。

一种含环氧基、羟基和酸酐三官能团的高分子聚合物的制备方法，包括如下步骤：

1)氮气保护下，在含有引发剂一的溶剂中，使取代的或者未取代的丙烯酸缩水甘油酯A’、取代的或未取代的丙烯酸羟基酯单体B’、取代的或未取代的丙烯酸酯单体C’发生聚合反应，生成初级共聚物；

2)向步骤1)生成的初级共聚物中间体中加入取代的或未取代的含酸酐基团的单体D’和引发剂二，进行聚合反应，反应完成后将溶剂分离，得到产品。