特异功能产品技术 | 超支化聚合物的性质和应用

和线性聚合物不同，因为

缺少分子链之间的缠绕

超支化聚合物表现出较差的机械性能。通常是一种很脆的无定形物质，不能作为结构材料来使用。

正是因为这一点，尽管早在上世纪就详细地描述了这种聚合物，但是由于认为它缺少实际应用价值，使得50多年的时间里，它一直没有受到应有的重视。

超支化聚合物与线形聚合物的主要区别在于它的性能强烈地受到

末端基团的影响

这是因为超支化聚合物的

末端基团在分子中占有很大的比例

而对线形聚合物来说，未端基团几乎可以忽略不计。超支化聚合物的特性总结如下：

超支化聚合物一例

这是超支化聚合物在结构上最主要的特性，这种特性使得它的反应活性大大

高于线形聚合物，因此更容易进行端基改性，实现功能化。

跟组成相似的线形聚合物相比，超支化聚合物一般具有良好的溶解性，并且在很大程度上受到末端基团的影响。例如，超支化聚苯在许多溶剂中具有非常好的溶解性，在它的末端引入一些强极性基团，如羧酸酯基，它甚至能溶于水中。相比较而言，线形聚苯很难溶解，并且溶解性几乎不受末端基团影响。

和相同相对分子质量的线形聚合物相比，由于缺少分子链之间的缠绕，超支化聚合物具有更低的黏度，并表现出一定程度的牛顿流体的特性。它的流变性能使它可作为线形聚合物的改性剂。

超支化聚合物的玻璃化转变温度Tg受末端基团影响非常大。一种超支化芳香族聚酯，其末端基团从羧基变为酯基时，Tg的变化可达100℃，通过端基修饰，可以很容易地改变Tg。

随着超支化聚合物合成方法逐渐成熟，对它结构与性能的理解逐渐加深，它在涂料中的应用已有一定的成效。归纳起来，主要有以下几个方面：

超支化聚合物具有与传统的线形聚合物不同的、独特的结构特点，尤其是它的

低黏度和高官能度，与线性聚合物配合可用作涂料成膜物。

如将它用于光固化涂料中作为成膜物，具有黏度低、溶解性好、活性高等特点，可加快成膜速度，改善膜的性能。

例如，用丙烯酸酯化聚酯型超支化聚合物后，将其用于自由基紫外光固化中，不仅能快速固化，而且O₂对固化的阻聚作用很小。丙烯酸酯化的超支化聚合物有望用作紫外光固化粉末涂料。

超支化聚合物由于没有链的缠绕，黏度较低，并且表现出牛顿流体行为。将它与非牛顿型聚合物混合可有效地降低其黏度。因此，它用作涂料的黏度改性剂，可以改善涂料的流变性能，降低涂料中的挥发性有机溶剂的含量。

超支化聚合物末端具有密集的官能团，可用于涂料中作引发剂和交联剂。

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