树枝状聚合物的涂料应用

树枝状聚合物

[HC360慧聪网涂料行业频道报道]：
  引  言
    树枝形大分子(Dendritic Macromolecule)是一种以小分子为生长点，通过逐步反应而得到的一系列相对分子质量不断增长而结构类似的化合物[1]。典型的分子形状为球形，其分子尺寸突破了传统有机小分子的界限，达到纳米级别，可作为典型的纳米材料。
    树枝形大分子由三个不同部分构成：(1)初始引发核；(2)与初始引发核径向连接的重复单元组成的内层；(3)与最外层一代重复支化单元连接的外层或表面区域。这三个部分是互相影响的，而且独自组成了一个分子体系。当达到高代数时，这个分子体系就会表现出来。
1  树枝形分子的特性
    20多年来，树枝形大分子的基础研究和实际应用得到了不断的发展。包括光收集和能量转换装置、纳米催化剂、纳米生物传感器、微型纳米泵、纳米监测器、基因输送体、药物缓释剂、诊断试剂等[2]。本文仅就树枝形分子在涂料领域中的应用作一简单综述。
    树枝形分子在逐步增长的过程中，每一步的相对分子质量是可以精确控制的，并可根据不同的用途选择不同的分子代数。而且它的增长过程也是官能团数的几何级增长，当增长到一定分子代以后，大量官能团在分子外围富集，为树枝形分子的改性提供了可能。其精确的分子结构，使其内部分支单元高度对称。这些独特的分子结构，使其具有了下列特殊的性能特点：是一种牛顿流体，具有良好的流体力学性能，易于成型加工；独特的黏度行为，已发现其特性黏度随相对分子质量的增加出现最大值；容易成膜；多官能性；良好的稳定性等[3]。
    这些独特的性能为其在涂料领域的应用提供了广阔的前景。例如：树枝形分子的良好的流动性能，减少了溶剂、流平剂等的使用，降低了VOC排放，减少了对环境的污染。在超过一定相对分子质量后，其黏度比具有相同相对分子质量的线型分子低，减少了稀释剂的用量，减少了因稀释剂的应用而造成的漆膜物理、化学性能的改变。易成膜，减少了助剂的使用，降低了成本，而且有利于环境保护。多官能性，可根据不同的用途进行改性。良好的热稳定性，有利于贮存、运输，可作为高温涂料使用。
2  树枝形分子作为预聚物在涂料中的应用
    基于上述的特殊性能，有研究者将树枝形分子应用于复合材料、涂层以及改进高分子材料流变性能。
2．1  热固化型树枝形树脂
    Huh等[4]用一缩三羟甲基丙烷为核，二羟甲基丙酸为单体，合成了较高支化度的端羟基支化树脂，再用烯丙基醚马来酸酐部分改性后成为一种热固化型支化聚酯。由于它的黏度低，减少了涂层中溶剂的用量，而且其固化速度和固化膜的硬度随着官能度的增加而提高。Hardeman等[5]合成了热固化型多羧基(或多羟基)的树状支化芳香聚酯。实验结果表明，这种聚酯的玻璃化转变温度可达240℃，而且其结构比较稳定，不易分解。TGA显示，温度在550℃时，保持60h仅失质量4．5％。这种聚合物溶解性很好，易溶于下列极性溶剂，如：1-甲基萘、二苯基醚、四氢呋喃、四氯化碳、对二氯苯等，部分溶于苯、二甲苯和甲苯。
未完待续。。。

北极光的影子

树枝状聚合物

subaru 发表于 2015-3-26 21:43
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