[发明专利]水分散性树枝状聚合物

说明书

本发明提供了一种用于具有各种官能团的水分散性树枝状聚合物的产品和制造方法、以及包含此类树枝状聚合物的聚合物组合物和聚合物制剂。所述水分散性树枝状聚合物组合物包含亲水性官能团以允许所述聚合物分散在水性溶剂中并且提高所述聚合物的可洗性；低表面张力官能团以赋予抗积垢性；以及任选的固化性官能团以允许优越的交联能力；以及任选的软化官能团以赋予所述组合物以柔性。

技术领域

本发明大体上涉及具有各种官能团的水分散性树枝状聚合物。本发明还涉及制备此类树枝状聚合物的方法。

背景技术

建筑物的内部和外部这两者的表面，特别是涂漆的表面可能被诸如阳光、水、雪、冰、热、污垢、烟雾、湿气、鸟粪、尘垢、盐、化学品以及酸性降水的因素损伤。涂漆的表面所面临的一些主要技术挑战包括：(1)积垢，这是污垢、灰尘和/或其它碎屑在表面上的积聚；(2)开裂，这是由于动态的气候和天气条件使得基底膨胀和/或收缩而导致的表面通过至少一个涂层裂开；以及(3)水纹痕迹的形成，这是在水洗下污垢时在漆膜上形成的痕迹。

树枝状聚合物由于它独特的结构而已经被用于制造保护涂层的领域，所述独特的结构使得高性能涂层形成。树枝状聚合物可以是超支化的以包含在分子周边暴露的大量反应性官能团。它们可以用于提供具有高分子量、同时维持低粘度的涂料。同时，树枝状聚合物提供具有高交联密度，同时保持柔性的涂层。常规地，树枝状聚合物缺乏水溶性，因此在混合和施用之前依靠有机溶剂来溶解。然而，有机溶剂在性质上是挥发性的并且使用有机溶剂所施用的涂层通常散发不希望有的高水平的挥发性有机化合物(VOC)，所述挥发性有机化合物可能是易燃的，可能散发出气味并且可能对健康和/或环境有害。

因此，已经提出水基涂层系统来克服散发VOC的问题。然而，常规的水基涂层系统在硬度和耐化学性方面与含有机溶剂的涂层系统相比具有更差的特性。举例来说，经过亲水性离子官能团(或“离聚物”)官能化的树枝状聚合物具有水分散性，但是在与交联剂混合时有进行相分离的倾向，这可能是由于所述交联剂与所述树枝状聚合物之间的不相容性。此外，此类离聚物官能化的树枝状体遭受差的同质性，从而产生具有不平的表面并且展现出不希望有的起泡的涂层，这使得所涂覆的制品具有差的美学外观。

为了克服水基树枝状聚合物的技术挑战，已经提出添加表面活性剂以有助于树枝状聚合物与水性溶剂的改进混合。添加表面活性剂还是有利的，因为它通过降低表面能，使得拒水性增加而进一步提高了表面涂层的抗积垢特性，所述拒水性是抗积垢性的一个关键因素。然而，添加表面活性剂可以在施用于表面时产生整体软化的涂层，这在需要硬涂层的应用中是不希望有的。此外，作为添加剂的表面活性剂可以在流水存在下被容易地洗掉，并且诸如抗积垢性的理想特性可能随时间而减弱。

因此需要提供克服或至少改善上文所述的缺点中的一个或多个的水分散性树枝状聚合物涂料。特别是，需要提供一种水分散性涂料，所述涂料具有高度并且长期的抗积垢性、抗开裂性以及抗水纹痕迹形成性，不会经历相分离，展示出高水平的同质性，具有优良的成膜特性，可以具有可变的柔性，容易进行交联并且能够在施用到表面上之后快速固化。还需要提供一种用于产生此类水分散性涂料的方法。

发明内容

根据第一个方面，提供了一种树枝状聚酯聚合物，所述聚合物包含低表面张力官能团、固化性官能团以及亲水性官能团；其中所述官能团中的每一种在功能上是彼此不同的；所述官能团中的每一种与所述树枝状聚合物共价键合；并且所述亲水性官能团以使所述树枝状聚合物能分散在水性介质中的量存在。