一种超支化聚合物及其制备方法和应用
【技术领域】
[0001] 本发明有机化工技术领域，具体涉及一种超支化聚合物及其制备方法和应用。
【背景技术】
[0002] 超支化聚合物是具有三维支化结构的高度支化大分子，分子结构比较规整，具有 很窄的相对分子量分布，与树枝形聚合物有类似的结构，其合成方法简单，一般可米用一步 聚合法合成。由于大分子具有类似球形的紧凑结构，流体力学回转半径小，支化度很高，分 子链缠结少，因此粘度随相对分子质量的增加变化较小，而且大分子带有许多功能性端基， 对整个超支化聚合物有很重要影响，可以通过对端基改性而控制超支化聚合物的性能。
[0003] 由于超支化聚合物具有黏度低、互溶性好、活性高、易结晶、易成膜以及及易对其 表面的多个官能团进行改性等性能特点，因此使得其在工业、农业、国防、医学、生命科学以 及环境保护等领域有着广泛的应用前景，如生物医用材料、信息存储材料、高效催化剂和吸 水材料、油墨、环保涂料、感光材料、分离膜等。因此，超支化聚合物独特的性能使其在许多 领域时都显示出诱人的应用前景。
[0004] 超支化聚合物与具有类似分子质量、酸值和羟值的传统醇酸树脂相比较，具有低 粘度、快干和强的户外耐候性等特点，同时可增加反应活性和降低粘度，缩短干燥时间，使 涂料在应用粘度下具有更高的有效固体含量，降低了涂料总VOC排放量。并且以超支化聚 合物为基础的树脂比线性不饱和聚酯树脂具有更低的粘度和更高的固化速率，超支化的聚 酯与丙烯酸的共聚物还可以用于UV固化涂料中，提高UV固化涂料的性价比。因此，超支化 聚合物在高固低粘涂料、水分散体涂料以及紫外光固化涂料等方面将发挥独特的作用，可 以通过超支化聚合物来提高涂料的性能。
【发明内容】
[0005] 本发明提供了一种超支化聚合物，可以有效地提高涂料的综合性能，例如成膜、强 度以及混溶性等性能。
[0006] -种超支化聚合物，所述超支化聚合物的结构式如下：
[0007]
【主权项】
1. 一种超支化聚合物，其特征在于，所述超支化聚合物的结构式如下：
2. 如权利要求1所述的超支化聚合物的制备方法，其特征在于，包括以下步骤： 将三聚氰胺和甲醛，调节pH为7~7. 5,并在温度为50~60°C下进行加成反应25~ 35min，反应完全后，得到羟甲基三聚氰胺，再加入二羟甲基丙酸，在170~190°C下进行酯 化反应3~5h，得到所述超支化聚合物。
3.如权利要求2所述的超支化聚合物的制备方法，其特征在于，所述甲醛的质量浓度 为35~40%。
4. 如权利要求3所述的超支化聚合物的制备方法，其特征在于，所述三聚氰胺与甲醛 的质量比为1:1. 92~3. 84。
5. 如权利要求2所述的超支化聚合物的制备方法，其特征在于，所述三聚氰胺与二羟 甲基丙酸的质量比为1:3. 16~19。
6. 如权利要求2所述的超支化聚合物的制备方法，其特征在于，调节pH时加入碳酸镁 进行pH的调节。
7. 如权利要求2所述的超支化聚合物的制备方法，其特征在于，所述酯化反应时的催 化剂为钛酸酯类催化剂，所述钛酸酯类催化剂为钛酸异丙酯、钛酸正丁酯、钛酸正丙酯或钛 酸四乙酯中的至少一种。
8. 如权利要求7所述的超支化聚合物的制备方法，其特征在于，所述钛酸酯类催化剂 的添加量为所述三聚氰胺质量的〇. 04%~0. 1%。
9. 如权利要求8所述的超支化聚合物的制备方法，其特征在于，所述钛酸酯类催化剂 的添加量为所述三聚氰胺质量的〇. 06%~0. 08%。
10. 如权利要求1所述的超支化聚合物在涂料中的应用。
【专利摘要】本发明公开了一种超支化聚合物及其制备方法和应用，所述超支化聚合物的制备方法包括以下步骤：将三聚氰胺和甲醛，调节pH为7～7.5，并在温度为50～60℃下进行加成反应25～35min，反应完全后，得到羟甲基三聚氰胺，再加入二羟甲基丙酸，在170～190℃下进行酯化反应3～5h，得到所述超支化聚合物。本发明所述超支化聚合物是以三聚氰胺的环状结构为核心，通过先加成反应、后酯化反应生成超支化聚合物，所得到的超支化聚合物分子量分布窄，分子结构规整，经封端后用于涂料中，使得涂料成膜性能优异，特别是硬度和混溶性突出。本发明的超支化聚合物的制备方法简单，对反应设备要求不高，所用材料经济易得，成本低廉，对超支化聚合物的合成工艺和应用推广有着重要作用。
【IPC分类】C08G83-00, C09D187-00
【公开号】CN104844805
【申请号】CN201510228286
【发明人】陆小辉, 徐帮中
【申请人】成都杰晟蜀邦新材料科技有限公司
【公开日】2015年8月19日
【申请日】2015年5月7日