超支化聚酯的結(jié)構(gòu)特征與性能特點

涂料工業(yè)：
近年來，粉末涂料由于其產(chǎn)品質(zhì)量和環(huán)保方面的優(yōu)勢而成為當(dāng)今涂料發(fā)展的重要方向之一，它已逐步取代傳統(tǒng)液體涂料，但粉末涂料存在固化溫度過高，能耗大，以及熱敏底材不能施工應(yīng)用的不足。為了改進(jìn)粉末涂料性能，已經(jīng)有用結(jié)晶樹脂和無定形樹脂混合來制造粉末涂料，從而使其低溫固化、流平性好并且長期儲存也不會結(jié)塊，然而，這種由不同結(jié)構(gòu)樹脂混合而成的粉末涂料由于相容性問題致使涂膜表觀不好及力學(xué)性能下降，如果能把無定形以及可結(jié)晶的結(jié)構(gòu)引入同一樹脂分子，無疑在制備和性能兩方面，都產(chǎn)生優(yōu)勢。
超支化聚酯由于其三維空間結(jié)構(gòu)難以緊密排列，大部份以無定型存在，而高度支化的分子鏈存在大量可供改性的端基，通過接技長鏈分子可提高其結(jié)晶性能。新型超支化聚酯熔融黏度低，制成粉末涂料可應(yīng)用于各種金屬和非金屬的表面涂裝，此外它們還可以在低溫，或使用光輻射如紫外線和電子束固化，得到的粉末涂料涂膜堅硬、抗沖擊性能強。隨著高分子科學(xué)發(fā)展，特別是對高分子結(jié)構(gòu)與性能的了解，具有特殊分子構(gòu)造、獨特性能和廣泛應(yīng)用前景的“超支化聚酯”正受到學(xué)術(shù)界和產(chǎn)業(yè)界的極大關(guān)注。
與傳統(tǒng)的線形聚酯相似，超支化聚酯分子鏈的主要鏈接基團也為酯基,但與傳統(tǒng)的線形聚酯相比，超支化聚酯具有高度支化結(jié)構(gòu)、大量的端基官能團，分子內(nèi)存在空腔的結(jié)構(gòu)特點。
超支化聚酯的結(jié)構(gòu)特征
（1）組成
超支化聚酯的組成與合成方法有關(guān)，當(dāng)采用有核的方法合成時，分子由三部分構(gòu)成：a、初始引發(fā)核或中心核；b、與初始引發(fā)核徑向連接的重復(fù)支化單元組成的內(nèi)層；c、表面官能團區(qū)域。若不用核單體，則分子結(jié)構(gòu)只具有重復(fù)支化結(jié)構(gòu)和大量的端基。
（2）結(jié)構(gòu)完整性
超支化聚酯目前主要采用一步或準(zhǔn)一步的方法合成，分子中存在較多缺陷。
（3）幾何對稱性
超支化聚酯中存在結(jié)構(gòu)缺陷，并在分支點處存在著大量空洞。超支化聚酯有異構(gòu)體，并且異構(gòu)體數(shù)目隨單體的復(fù)雜程度和聚合物分子量的增加而增加。
（4）端基官能團
超支化聚酯具有大量的端基官能團，這是其改性和應(yīng)用的基礎(chǔ)，但由于其具有較多的結(jié)構(gòu)缺陷，使端官能基并不是全部位于超支化聚酯的最外層。
（5）分子量的可控性
超支化聚酯采用一步合成的方法，其分子量的可控性小，但可以采用有核準(zhǔn)一步法的合成方法，通過控制加入單體的量進(jìn)行控制。
超支化聚酯的性能特點
（1）良好的流動性
一般而言，小分子液體可看成是牛頓流體，但包括線形高聚物熔體和濃溶液在內(nèi)的許多流體并不服從牛頓定律。超支化聚酯分子結(jié)構(gòu)緊密，且具有似球形的空間三維立體結(jié)構(gòu)，往往表現(xiàn)出牛頓流體行為，因此在聚合物材料的流變學(xué)改性方面具有潛在的應(yīng)用價值。
（2）低黏度
超支化聚合物、線形聚合物、樹枝狀聚合物三種結(jié)構(gòu)聚合物的特性黏數(shù)lg(η)隨分子量的變化規(guī)律對比如下圖所示。

三種結(jié)構(gòu)聚合物的特性黏數(shù)對比
超支化聚酯具有似球形的分子結(jié)構(gòu)，分子間鏈纏結(jié)較少，分子之間的相互作用主要來自于端基官能團之間的相互作用。因此相對于線形聚酯，超支化聚酯具有更低的熔融黏度，特別是具有非極性端基的超支化聚酯，黏度更低。
（3）多功能性
超支化聚酯具有羥基、羧基等大量端基官能團，通過官能團的改性可以賦予其各種各樣的功能。
（4）結(jié)晶性能
由于超支化聚酯的高度支化結(jié)構(gòu)的存在，降低了分子鏈的規(guī)則排列，從而結(jié)晶性能顯著降低，通常是無定型的非晶結(jié)構(gòu)。對于透明性要求較高的應(yīng)用領(lǐng)域，超支化聚酯的這種特性顯得非常重要。
（5）成膜性
超支化聚酯具有良好的流動性，容易成膜。
（6）良好的耐候性
傳統(tǒng)線形聚酯往往存在較強的水敏感性，這主要是由于分子鏈中易于水解的酯基容易直接暴露于空氣中所致。超支化聚酯的高度支化結(jié)構(gòu)能對分子鏈中的酯基形成包埋，有效阻止了酯基與空氣中水份的直接接觸，從而降低了酯基水解的概率。

摘自：網(wǎng)絡(luò)

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