[发明专利]一种超支化嵌段高分子共聚物的制备方法与应用

说明书

本发明涉及聚合物技术领域，为解决目前涂料助剂制备过程中安全性差，而且溶剂用量较大、可控性较差等问题，本发明提出一种超支化嵌段高分子共聚物的制备方法，将羟端基脂肪族超支化聚酯在氮气保护下与金属有机锂反应，获得超支化大分子引发剂；接着，用所得超支化大分子引发剂引发环状有机硅单体开环共聚合；随后，继续引发丙烯酸、丙烯酸酯类单体和含氟丙烯酸酯类单体等共聚合，制备了一种新型超支化嵌段高分子共聚物。本方法由于采用了阴离子聚合反应，克服了自由基聚合反应中聚合反应太快，易爆聚，难控制的缺点。

技术领域

本发明涉及聚合物技术领域，具体涉及一种超支化有机氟硅嵌段共聚物涂料助剂的制备方法。

背景技术

涂料是一种流动状态或粉末状态的有机物，能均匀覆盖在物体表面上，并且牢固地附着在物体表面，统称为涂料。涂料不仅能起防护、装饰作用，而且还具有绝缘、导电、防静电、示温、防霉、杀菌等特殊功能，广泛应用于家电、机械、电子、建筑、化工、航天航空、矿山冶金等各个领域。

涂料不管采取何种涂装手段，经施工后，会产生大量的机械泡和反应泡，如果这些泡不能及时破掉，将会使得涂料生产中发生危险、涂料固化后则产生缩孔、针眼等缺陷。在涂料表干过程中，均存在溶剂蒸发、聚合物流动的成膜过程，由于溶剂蒸发、聚合物与基材的润湿程度不同往往造成漆膜出现张力梯度，从而导致漆膜出现皱纹和缩孔，一旦出现这种现象，则漆膜的装饰性及漆膜的耐水性、耐溶剂性均会下降。消泡剂和流平剂是涂料不可缺少的助剂，它能促使涂料在干燥成膜过程中形成一个平整、光滑、均匀的涂膜。

聚丙烯酸酯价格低廉、具有良好粘结性和耐候性等优点，但不具有流平性和消泡性。全氟丙烯酸酯虽然性能优良，但价格昂贵。有机硅、丙烯酸酯类单体和含氟丙烯酸酯单体的共聚物，具有消泡和流平效果，制备过程中需要控制其分子量和分子量分布宽度。目前这类聚合物的制备方法有乳液聚合、离子聚合、自由基聚合等方式。陈永康报道了系列含氟丙烯酸酯流平剂的制备方法(ZL 200810020505.9，CN 201110059353.5和CN201110059479.2)，但这些专利都是采用传统自由基聚合方法，需要较高温度，而且溶剂用量也较大，生产过程中容易发生爆聚，可控性较差，且存在一定的危险性。

发明内容

为解决目前涂料助剂制备过程中安全性差，而且溶剂用量较大、可控性较差等问题，本发明提出一种超支化嵌段高分子共聚物的制备方法，本方法由于采用了阴离子聚合反应，克服了自由基聚合反应中聚合反应太快，易爆聚，难控制的缺点。

本发明还提出一种超支化嵌段高分子共聚物在涂料助剂上的应用，该共聚物具有良好的流平性和消泡效果，是一种性能优良的涂料助剂，可用于家具漆、工业漆等涂料领域。

本发明是通过以下技术方案实现的：一种超支化嵌段高分子共聚物的制备方法为以下步骤：

(1)以二羟甲基丙酸、三羟甲基丙烷通过自缩聚反应合成羟端基脂肪族超支化聚酯；

羟端基脂肪族超支化聚酯分别为第一代、第二代、第三代、第四代和第五代羟基封端超支化聚酯，分别标为G1-HBPE，G2-HBPE，G3-HBPE，G4-HBPE和G5-HBPE；超支化聚合物是一种高度支化、有三维网状结构的聚合物，具有粘度低、高溶解性、不易结晶、分子间不易缠绕、大量的末端官能团以及强的化学反应活性等特点。其在结构上虽不如传统的树枝状高分子完美，但在制备过程中不需进行繁琐的分离和纯化，合成相对简单，便于工业化生产，产品成本较低。