[发明专利]一种POSS交联聚芳酯紫外光固化防护涂层及其制备方法

说明书

本发明公开了一种POSS交联聚芳酯紫外光固化防护涂层，其包括如下的组分及其质量含量：烯端基聚芳酯低聚物：70～99％；八乙烯基‑POSS：0.5～28％；光引发剂：0.05～2％；消泡剂：0.1～0.5％；流平剂：0.1～0.5％。本发明还公开了上述POSS交联聚芳酯紫外光固化防护涂层的制备方法。本发明POSS交联聚芳酯涂层不仅保持了聚芳酯材料优异的耐化学腐蚀性、耐候性、耐高低温性能以及良好的阻燃性能和极低的吸湿性，还因POSS的存在而具有极高的硬度和优异的防磨损性能，非常适合用于恶劣环境下基材的耐磨防腐涂层材料。

技术领域

本发明涉及一种POSS交联聚芳酯紫外光固化防护涂层及其制备方法，属于光固化涂层制备领域。

背景技术

磨损、断裂和腐蚀是材料失效的三大主要形式，因而开发防腐耐磨的高性能防护涂层材料对延长基体材料的使用寿命具有重要意义。

聚芳酯是指酯基两端连接芳环的聚合物，在工业上多指双酚A和对苯二甲酸(或对苯二甲酰氯)及间苯二甲酸(或间苯二甲酰氯)为原料缩聚得到的聚芳酯树脂。聚芳酯由于分子链中含有大量的芳族单元，并且连接这些芳环的是性能稳定的酯键，因而具有优异的耐化学腐蚀性、耐候性、良好的阻燃性能和极低的吸湿率，并且使用温度较广，可在-70～+180℃下长期使用，非常适合用于恶劣环境下(高温、低温、化学腐蚀、潮湿等)基材的防腐涂层材料。然而，由于聚芳酯难溶于有机溶剂，目前聚芳酯在防护涂层领域的应用还较少。

发明内容

本发明旨在提供一种紫外光固化多面体低聚倍半硅氧烷(POSS)填充并交联的聚芳酯防护涂层及其制备方法。所述紫外光固化涂层中的POSS纳米颗粒具有优异的分散性，所制备的聚芳酯涂层具有极高的硬度、突出的耐化学腐蚀性和耐磨性，同时还具有优异的耐高低温性能、耐候性和阻燃性能。所制备的紫外光固化涂层的固化速度快、能耗低、操作简单，并且涂膜性能优良，具有实际应用价值。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现：

一种POSS交联聚芳酯紫外光固化防护涂层，其包括如下的组分及其质量含量：

烯端基聚芳酯低聚物：70～99％；

八乙烯基-POSS：0.5～28％；

光引发剂：0.05～2％；

消泡剂：0.1～0.5％；

流平剂：0.1～0.5％。

在本发明的优选实施方式中，上述各组分优选质量含量为：

烯端基聚芳酯低聚物：90～98％；

八乙烯基-POSS：1～8％；

光引发剂：0.5～1％；

消泡剂：0.1～0.5％；

流平剂：0.1～0.5％。

在POSS能够分散好的前提下，POSS的含量越高，涂层的硬度越高。但过量的POSS往往会导致其产生聚集而不能在聚芳酯基体中形成良好的分散。因此，合适的烯端基聚芳酯低聚物和八乙烯基-POSS的质量含量对本发明的防护涂层的性能至关重要。

优选的，所述烯端基聚芳酯低聚物的数均分子量为1000～6000g/mol。

上述POSS交联聚芳酯紫外光固化防护涂层的分子结构示意图如图1所示。

可见，POSS作为立体交联剂将聚芳酯低聚物交联成一个整体的网络，而且POSS还同时作为无机填料，并由于其与聚芳酯分子发生了反应，因此，POSS作为无机填料的分散性很好。

在本发明的优选实施例中，所述烯端基聚芳酯低聚物的制备方法如下：