涂料文集
受控聚合物技术-合成涂料用聚合物型助剂新方法
化学家通过受控聚合技术(如GTP,ATRP,NMP,RAFT)可以得到定制的聚合物,而这一点通过常规的随机共聚方法是不可能实现的。每一种受控聚合技术都有其自身特性,从而在一定程度上也影响最终聚合物型助剂的性能。基于丙烯酸嵌段共聚物的润湿分散剂在涂料市场中已经成功应用多年,但是受控聚合技术不仅适用于合成嵌段共聚物,也可用于合成其他聚合物结构。如梯度共聚物,在整个聚合物链中相应单体可以拥有连续性。此类聚合物具有非常独特的性能,此文将就用于颜料用润湿和稳定的随机共聚物、AB嵌段共聚物、梯度共聚物的区别作一讨论。
1. 介绍
在溶剂型和水性涂料配方中润湿分散剂分散稳定颜料已经使用了几十年了。除了颜料润湿外,润湿分散剂的主要功能是通过空间位阻稳定颜料颗粒从而防止絮凝。为了有效地达到此性能,助剂需要吸附在颜料表面并在颜料颗粒周围形成保护层。此类助剂的化学结构中必须带有一个或者更多的锚定基团,从而可以吸附在颜料表面,聚合物链与基料体系相容,从而产生空间位阻达到颜料稳定的目的。图1提供了低分子量样本示意图(a)和聚合物型助剂的结构。(b)和(c)是嵌段共聚物(AB型和ABABA型),(d)是接枝共聚物。聚合物型润湿分散剂对所有涂料体系都有效,反之带一个或少量锚定基团的低分子量助剂主要用于无机颜料。
图1:低分子量(左)和聚合物型润湿分散剂的样本示意图
图1所示嵌段共聚物结构(b)和(c)需要采用受控聚合物技术1),接枝共聚物可以通过常用两步合成技术。
嵌段共聚物至少有两种不同的单体,在实际应用中甚至更加复杂:为了更好地控制助剂与基料体系的相容性,基料相容链段不仅是均聚物而是共聚物。
常规共聚物(如,自由基聚合)常常得到随机共聚物(图2 )。对于嵌段结构常常需要受控聚合物技术,此类技术也可用于其他结构如梯度共聚物。
图2 :共聚物结构举例
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