一种POSS丙烯酸酯/对乙烯基苄叠氮共聚物涂层材料及其制备方法技术

一种POSS丙烯酸酯/对乙烯基苄叠氮共聚物涂层材料及其制备方法，涉及一种同时含POSS组分和叠氮反应基团，且在紫外光照下快速交联的涂层材料。将含多面体低聚倍半硅氧烷的（甲基）丙烯酸酯类单体与含叠氮基团的苯乙烯类单体进行自由基共聚，共聚物溶于溶剂中形成分散液，经紫外光照射和溶剂挥发后，得到的涂层热稳性良好、附着力高。其特点是利用叠氮基团在紫外光辐照条件下分解生成具有极高反应活性的氮宾基团，氮宾基团几乎可以与邻近分子的任意C-H或C=C键反应，甚至可以插入O-H或N-H键中，从而实现了以共价键形式对玻璃表面、棉纤维或薄膜表面的化学改性，工艺过程简便快速。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于涂层材料和表面改性
，涉及一种POSS丙烯酸酯/对乙烯基苄叠氮共聚物涂层材料及其制备方法，尤其是一种含POSS组分且可通过叠氮基团快速交联的表面改性材料。
技术介绍
多面体低聚倍半娃氧烧(PolyhedralOligomeric Silsesquioxane,简称P0SS)是一类笼状结构的有机/无机杂化分子，具有超疏水性、大位阻效应及纳米尺度。凭借单体结构的多样化及其纳米级尺寸而被寄希望于构筑新型材料，使其具备良好的热性能、机械性能、抗氧化性能等，从而拓展POSS在功能材料中的新性能和新应用。叠氮基团对热和紫外光比较敏感，在热或紫外光的作用下叠氮基团可以生成高反应活性的氮宾基团，氮宾基团几乎可以与邻近分子的任意C-H或C=C键反应，甚至可以插入O-H或N-H键中，因此可被用作交联材料或表面改性材料的高效基团；此外，改变共聚单体种类，通过叠氮基团的反应可以制备出不同功能的高分子材料。相对于常见的硅烷偶联齐U，叠氮基团有更高的反应活性，只需紫外光的短时间的照射，就可实现以共价键的形式结合到基体表面。可逆加成-断裂链转移聚合(ReversibleAddition-Fragmentation ChainTransfer Polymerization,简称RAFT聚合)，是活性/可控自由基聚合(CRP)的一种。RAFT聚合可适用的单体范围广，所得产物单分散性好，十分有利于含特殊官能团烯类单体的聚合反应，对于功能型POSS聚合物的合成具有重`要作用。近年来，聚合物涂层材料的研究一直是热点。中国专利CN102181218报道了一种新型聚合物防腐涂层材料，通过选用聚氨酯改性环氧树脂并加入其他助剂，制备出成本低、具有优异防腐耐磨性等性能的涂层。中国专利CN102040901报道了一种聚合物耐磨涂层材料，通过加入聚氨酯改性环氧树酯粘结剂来粘结不同粒度的碳化硅、电熔亚白刚玉等，制备出成本低，具有优异耐磨性、耐腐蚀性、耐气蚀性的涂层。We1-Gang Ji等人(Surface&Coatings Technology, 2007, 201:4789-4795)在铝板基体上涂覆硅烷试剂，在有机锡催化下使其与环氧树脂胺固化剂发生接枝反应，从而制得抗腐蚀性好、低电容、疏水的涂层。目前，以含POSS聚合物为涂层材料的文献并不多见。中国专利CN101024751报道了一种含POSS丙烯酸酯共聚物的涂层材料，通过POSS丙烯酸酯单体与(甲基)丙烯酸酯类单体进行自由基共聚后作为改性剂加入到树脂中，经过紫外光固化后得到具有高强度的涂层材料。Eric Devaux 等人(Fire and Materials, 2002，26:149-154)制备出聚氨酯和 POSS的共聚物，利用POSS聚合物的优异性能，得到阻燃性能高和热性能稳定的涂层材料。而有关含叠氮基团的POSS共聚物涂层材料及其制备方法的研究尚未见报道。本专利技术提出一种POSS丙烯酸酯/对乙烯基苄叠氮共聚物涂层材料及其制备方法，该材料同时含POSS组分和叠氮反应基团，且在紫外光照下可快速交联。首先合成含叠氮基团的苯乙烯类单体，再通过RAFT活性聚合方法使之与POSS (甲基)丙烯酸酯类单体共聚，得到POSS丙烯酸酯/对乙烯基苄叠氮共聚物。本专利技术利用叠氮基团的反应性，即在紫外光辐照条件下分解生成具有极高反应活性的氮宾基团，来快速实现以共价键的形式将POSS组分连接到玻璃、棉纤维或薄膜表面，从而获得具有一定疏水性且热稳性和附着力高的涂层材料，起到对基底表面改性的作用。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种POSS丙烯酸酯/对乙烯基苄叠氮共聚物涂层材料及其制备方法。所述的POSS丙烯酸酯/对乙烯基苄叠氮共聚物涂层材料由POSS (甲基)丙烯酸酯类单体和含叠氮基团苯乙烯类单体通过RAFT方法共聚而成，经紫外光照交联和溶剂挥发后成膜。所述的POSS丙烯酸酯/对乙烯基苄叠氮共聚物的结构图如下:本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种POSS丙烯酸酯/对乙烯基苄叠氮共聚物涂层材料，由POSS（甲基）丙烯酸酯类单体和含叠氮基团苯乙烯类单体通过RAFT方法共聚而成，经紫外光照交联和溶剂挥发后成膜。

【技术特征摘要】
1.一种POSS丙烯酸酯/对乙烯基苄叠氮共聚物涂层材料，由POSS (甲基)丙烯酸酯类单体和含叠氮基团苯乙烯类单体通过RAFT方法共聚而成，经紫外光照交联和溶剂挥发后成膜。2.根据权利要求1所述的一种POSS丙烯酸酯/对乙烯基苄叠氮共聚物涂层材料，其特征在于所述的POSS丙烯酸酯/对乙烯基苄叠氮共聚物的结构如下:3.根据权利要求2所述的一种POSS丙烯酸酯/对乙烯基苄叠氮共聚物涂层材料，其特征在于所述的POSS丙烯酸酯/对乙烯基苄叠氮共聚物的POSS (甲基)丙烯酸酯的聚合度范围为15 25，苯乙烯苄叠氮的聚合度范围为80 100，共聚物分子量为2500(T45000g/mol。4.一种POSS丙烯酸酯/对乙烯基苄叠氮共聚物涂层材料的制备方法，其特征在于POSS丙烯酸酯/对乙烯基苄叠氮共聚物制备如下: (1)加入25 50mL溶剂和将0.θΓθ.04mol的苯乙烯苄氯，置于60°C油浴中，加入0.015 0.08mol叠氮钠和0.ΟΟΟΓΟ.0004mol的碘化钾，投料结束后升温至7(T8(TC，反应12 15小时，而后冷却至室温；倒入10(T200mL的水中，用25 50mL无水乙醚萃取2 3次后旋蒸除掉多余的无水乙醚，得到苯乙烯苄叠氮化合物； (2)将0.r2mmol的POSS (甲基)丙烯酸酯，2 40mmol的苯乙烯苄叠氮化合物，0.04、.8mmol⑶Β，0.θΓθ...

【专利技术属性】
技术研发人员：戴李宗，康启龙，罗宇峰，曾碧榕，陈凌南，许一婷，罗伟昂，毛杰，陈国荣，叶华立，余世荣，李聪，刘新瑜，何凯斌，
申请(专利权)人：厦门大学，厦门顺峰包装材料有限公司，
类型：发明
国别省市：