含氟超支化聚酯馬來酸酯及其制備、用途和涂料組合物的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于紫外光固化防污材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及含氟超支化聚酯馬來酸酯及 其制備、用途和光固化抗指紋涂料組合物。
【背景技術(shù)】
[0002] 紫外光（UV)固化是20世紀60年代出現(xiàn)的一種新型的、先進的材料表面裝飾保護 技術(shù)，其主要利用紫外光引發(fā)具有化學(xué)活性的液體材料，使其快速發(fā)生光聚合并交聯(lián)成固 體材料。其中，紫外光固化涂料以其高效、節(jié)能、環(huán)保、經(jīng)濟及適用性廣等特點，在紙張、建 筑、汽車涂料、電子設(shè)備及相關(guān)光電材料領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。然而，常規(guī)紫外光固化涂料在 使用過程中易受指紋污染且指紋印記不易擦拭，這直接影響了產(chǎn)品的使用性能。近幾年，基 于觸屏式手機、電腦、電視等3C產(chǎn)品的普及，更是對涂料的抗指紋性能提出了新的要求。
[0003] 隨著氟化學(xué)的興起和發(fā)展，人們逐漸意識到含氟化合物/樹脂的特殊性能。氟元 素具有最高的電負性，其與碳原子形成的C-F鍵鍵長最短且可極化性低，故含氟聚合物鏈 中的氟原子相互排斥，密集地包裹在主鏈外側(cè)而形成致密的螺旋狀屏蔽層。此外，C-F鍵的 鍵能較高，一般紫外線的照射難以使C-F鍵斷裂而破壞樹脂結(jié)構(gòu)。正是這種特殊的結(jié)構(gòu)特 點賦予含氟樹脂低表面張力、耐水耐油性、化學(xué)穩(wěn)定性及耐候性等優(yōu)異的特殊性能，因此， 氟碳樹脂已普遍成為抗指紋涂料的添加劑。就目前的技術(shù)而言，主要采用共混的方法將氟 碳樹脂添加至光固化涂料中以獲得抗指紋涂料。然而，氟碳樹脂的極性較小，其與光固化涂 料中的樹脂相容性較差，導(dǎo)致部分涂膜流平較差。再者，現(xiàn)行的氟碳樹脂通常以線形聚合物 及共聚物為主，其熔融溫度高且黏度大，導(dǎo)致使用受限。更值得注意的是，大部分的氟碳樹 脂是非反應(yīng)型樹脂，難以參與光固化反應(yīng)，只是以共混的方式隨機存在于固化后形成的交 聯(lián)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)而難以形成均勻的低自由能表面，從而導(dǎo)致部分涂層表面抗指紋效果不均勻。隨 著對抗指紋等防污性能要求的提高，常規(guī)的含氟樹脂已不能滿足現(xiàn)有的要求。
[0004] 在過去的二十年間，超支化聚合物因其獨特的結(jié)構(gòu)與性能特點，受到了眾多研宄 領(lǐng)域的關(guān)注。相對于線性聚合物而言，超支化聚合物具有良好的流動性、溶解性和耐候性及 低黏度等優(yōu)點。另外，超支化聚合物具有大量的活性端基，為超支化聚合物的化學(xué)修飾提供 了場所，從而賦予其特定的功能。因此，對于超支化聚合物的改性逐漸成為研宄的熱點。目 前的研宄顯示，超支化聚合物的改性已經(jīng)在涂料、液晶、薄膜、醫(yī)用及生物材料等方面呈現(xiàn) 出了潛在的應(yīng)用。此外，超支化聚合物合成方法簡單，成本低，便于工業(yè)化，具有良好的應(yīng)用 前景。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的在于提供一種含氟超支化聚酯馬來酸酯及其制備、用途和光固化抗 指紋涂料組合物，有效提高聚碳酸酯（PC)、聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA)及聚酯（PET)等多種 透明塑料基材表面涂層的疏水疏油性能，以達到抗指紋的效果。
[0006] 本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的：
[0007] 第一方面，本發(fā)明涉及一種含氟超支化聚酯馬來酸酯，以馬來酸酯為橋鏈，將含氟 烷基基團連接在超支化聚合物分子骨架結(jié)構(gòu)上，結(jié)構(gòu)式如下：
[0008]
【主權(quán)項】
1. 一種含氟超支化聚酯馬來酸酯，其特征在于，以馬來酸酯為橋鏈，將含氟烷基基團連 接到超支化聚合物分子骨架結(jié)構(gòu)上，其結(jié)構(gòu)式如下：
2. -種根據(jù)權(quán)利要求1所述的含氟超支化聚酯馬來酸酯的制備方法，其特征在于，所 述制備方法包括如下步驟： 步驟一、在惰性氣體保護下，全氟烷基乙醇和馬來酸酐于85?90°C、有機溶劑存在的 條件下反應(yīng)3?4h; 步驟二、向步驟一的反應(yīng)液中加入超支化聚酯多元醇、催化劑、阻聚劑，于110?115°C條件下酯化反應(yīng)6?8h; 步驟三、反應(yīng)完全后，除去不溶物、有機溶劑得殘留物；將殘留物洗至弱酸性，干燥，即 得含氟超支化聚酯馬來酸酯。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的含氟超支化聚酯馬來酸酯的制備方法，其特征在于，步驟一 中，全氟烷基乙醇與馬來酸酐的摩爾比為1:1. 0?1. 2。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的含氟超支化聚酯馬來酸酯的制備方法，其特征在于，步驟一、 三中，所述有機溶劑選自甲苯。
5. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的含氟超支化聚酯馬來酸酯的制備方法，其特征在于，步驟二 中，所述超支化聚酯多元醇、催化劑、阻聚劑加入至步驟一反應(yīng)液后，反應(yīng)液中羥基與羧基 摩爾比為1:0. 8?1. 0 ;催化劑選自對甲苯磺酸；阻聚劑選自對羥基苯甲醚。
6. -種根據(jù)權(quán)利要求1所述的含氟超支化聚酯馬來酸酯在制備抗指紋涂料中的用途。
7. -種含有根據(jù)權(quán)利要求1所述的含氟超支化聚酯馬來酸酯的紫外光固化涂料組合 物，其特征在于，所述紫外光固化涂料組合物包括如下質(zhì)量分數(shù)的各組分：
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的紫外光固化涂料組合物，其特征在于，所述丙烯酸酯低聚物 包括以6?15官脂肪族聚氨酯丙烯酸酯樹脂為主，配以部分低官能度丙烯酸酯樹脂的混合 物；所述丙烯酸酯單體為官能度多2的丙烯酸酯單體中的一種或幾種的混合物。
9. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的紫外光固化涂料組合物，其特征在于，所述光引發(fā)劑為裂解 型引發(fā)劑體系；所述助劑為流平劑或消泡劑。
10. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的紫外光固化涂料組合物，其特征在于，所述溶劑為醋酸乙 酯、醋酸丁酯、乙二醇甲醚、乙二醇乙醚、丙二醇甲醚、丙二醇甲醚醋酸酯、正丁醇、異丙醇中 的一種或幾種的混合物。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種含氟超支化聚酯馬來酸酯及其制備、用途和光固化抗指紋涂料組合物；所述含氟超支化聚酯馬來酸酯是以馬來酸酯為橋鏈，將含氟烷基基團連接到超支化聚合物分子骨架結(jié)構(gòu)上制備的；馬來酸酯的雙鍵較為活潑，在熱或光引發(fā)劑存在下，能與活潑雙鍵發(fā)生反應(yīng)而交聯(lián)固化，其分子通式如下：所述光固化抗指紋涂料，是在紫外光照射下，利用含氟超支化聚酯馬來酸酯與涂料中的丙烯酸酯類樹脂或單體交聯(lián)固化而在聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯及聚酯等多種透明塑料基材表面形成疏水疏油性能優(yōu)異的涂層，從而達到抗指紋的效果。該含氟超支化聚酯馬來酸酯的合成工藝簡單，原料成本低且方便易得，便于工業(yè)化生產(chǎn)，因此具有良好的應(yīng)用前景。
【IPC分類】C09D167-06, C09D7-12, C08G63-91, C09D175-14, C08G63-682
【公開號】CN104558580
【申請?zhí)枴緾N201410838706
【發(fā)明人】虞明東, 陳磊, 朱衛(wèi)彪, 繆慧
【申請人】上海維凱光電新材料有限公司, 上海乘鷹新材料有限公司, 江蘇乘鷹新材料股份有限公司
【公開日】2015年4月29日
【申請日】2014年12月26日