UV固化聚氨酯改性环氧丙烯酸酯的制备

通过聚氨酯丙烯酸酯(PUA)预聚物中的端-NCO与双酚F型环氧丙烯酸酯(BPF-EA)低聚物中的侧-OH反应,制备了一种光活性聚氨酯改性环氧丙烯酸酯(PMEA)低聚物。将两种低聚物与活性稀释剂以及光引发剂均匀混合并进行了UV固化。研究了EA和PMEA低聚物及固化膜的性能。结果表明,制备的BPF-EA低聚物与自制的双酚A型环氧丙烯酸酯低聚物相比黏度大幅下降。EA和PMEA固化膜具有高的交联密度、良好的附着力以及优异的耐化学品性能。由于PUA预聚物的引入,聚合物链中具有一定量的柔性基团,PMEA固化膜的铅笔硬度、热稳定性和拉伸强度略有下降,断裂伸长率明显增加。固化膜的柔韧性变好。其中,以20%(质量分数)TPGDA为稀释剂配制的UV固化涂料,固化膜的综合性能最好。     

UV固化多官能度聚氨酯丙烯酸酯涂料的制备与性能研究

以丙烯酸羟乙酯和六亚甲基二异氰酸酯三聚体合成了多官能度聚氨酯丙烯酸酯(PUA)预聚物,并结合紫外光(UV)技术制备了光固化涂料。讨论了PUA预聚物、复合活性稀释剂PET3A和TPGDA的用量、复合光引发剂184和TPO的用量对UV固化材料性能的影响。并通过傅里叶变换红外光谱、扫描电镜、热重分析及紫外-可见光谱对UV固化涂膜的结构和性能进行了表征和测试。结果表明,当PUA预聚物的质量分数为60%、复合活性稀释剂用量为28%、复合光引发剂为6%时,UV固化涂膜的性能最佳,其固化时间为28 s,硬度达4H,柔韧性为2 mm,附着力为1级;且耐热性较好,在750 nm波长下透光率达95%以上。     

PP薄膜UV光固化涂层制备

以聚氨酯丙烯酸酯(PUA)和环氧丙烯酸酯(EA)为预聚体,单体丙烯酸异冰片酯(EM70)为活性稀释剂,1-羟基环己基苯酮(184)和二苯甲酮(BP)为光引发剂,添加多种功能性助剂,制备了用于PP薄膜的UV光固化涂层材料。研究了预聚物、活性稀释剂、光引发剂等成分对涂料的固化速率、附着力和耐候性的影响,并讨论了涂膜厚度对PP薄膜性能的影响。结果表明,当m(PUA)∶m(EA)∶m(EM70)∶m(184)∶m(BP)∶m(助剂)=45.0∶28.1∶20.1∶1.62∶1.62∶3.56,涂层厚度为25μm时,涂层材料的附着力为0级,硬度为3H,耐酸碱性大于72 h,透光率达到91.5%,雾度为0.9%。     

自由基–阳离子混杂固化型3D打印光敏树脂研究

选择丙烯酸酯作为自由基型预聚物,3,4–环氧环己基甲基–3,4环氧环己基甲酸酯作为阳离子型预聚物,三丙二醇二丙烯酸酯为活性稀释剂,2,2–二甲基–α–羟基苯乙酮和三芳基硫鎓盐为光引发剂来制备一种混杂固化光敏树脂。将聚氨酯丙烯酸酯(PUA)加入到上述制备的光敏树脂中,探究PUA作为辅助预聚物对光敏树脂性能的影响,用超声分散法制备了纳米氧化石墨烯(GO)改性光敏树脂复合材料。当PUA的质量分数为20%时,力学性能最优;GO对光敏树脂的力学性能有改善的作用,拉伸强度从17.84 MPa最大增强至27.84 MPa,提高了56%;且该混合体系的体积收缩率在3%左右,线收缩率也很小。     

聚氨酯丙烯酸酯增韧环氧丙烯酸酯光固化胶的制备

以甲苯-2,4-二异氰酸酯(TDI)与聚四氢呋喃醚二醇(PTMG)、丙烯酸羟乙酯(HEA)反应,制备了聚氨酯丙烯酸酯(PUA),将PUA与自制的环氧丙烯酸酯(EA)混合,以丙烯酸羟乙酯、丙烯酸异冰片酯等为活性稀释剂,制备了光固化胶粘剂。探讨了PUA的反应机理,通过红外光谱对其结构进行了表征,研究了PUA和EA不同质量比对光固化胶粘剂机械性能的影响以及光引发剂1173的用量对胶粘剂固化时间的影响。结果表明,当m(EA)/m(PUA)=1∶1、光引发剂用量为0.4g时,所制备的光固化胶粘剂对玻璃和金属的附着力均为1级,拉伸强度为12.5MPa,柔韧性优良,并有良好的耐水性和耐溶剂性。     

聚氨酯丙烯酸酯预聚物的合成和性能测试

以甲苯二异氰酸酯(TDI)、聚醚二元醇(NJ-210)和甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)为原料分步反应合成了可光固化聚氨酯丙烯酸酯(PUA)预聚物。讨论了R值、反应时间、反应温度、催化剂用量和甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)用量对合成的PUA的影响,并用红外光谱(FT-IR)对预聚物结构进行了表征。结果表明:分步反应合成PUA预聚物时,第一步反应R值为2.2,反应时间1.5h;第二步反应温度为70℃,催化剂用量为0.3%,且HEMA用量为TDI的1.3(物质的量比)为最佳;用合成的PUA加入HEMA活性稀释剂,光引发剂和其他助剂配制成的紫外光固化胶黏剂固化速度适中、强度高。     

可生物降解性UV固化聚氨酯丙烯酸酯预聚物的合成

以IPDI(异佛尔酮二异氰酸酯)、PCLD(聚己内酯二元醇)、HEA(丙烯酸羟乙酯)为原料,DBTDL(二月桂酸二丁基锡)为催化剂,经两步反应合成了一系列可生物降解UV固化PUA(聚氨酯丙烯酸酯)预聚物,着重探讨了反应物料比、反应温度和催化剂用量等因素,最终确定了制备PUA低聚物的最佳条件。并以合成的PUA为预聚物,制备了可生物降解的UV固化胶粘剂。考察了光引发剂的种类和用量、活性单体的种类及用量对固化程度、粘接强度等性能的影响。研究结果表明:当w(引发剂)=4%(相对PUA质量而言),且采用复配型光引发剂1173/TPO的引发效率和耐黄变性能较好,采用IBOMA(甲基丙烯酸异冰片酯)作为活性稀释剂,胶粘剂的综合性能最优。     

适用于纸制餐具柔性印刷的环保UV光油的研制

利用正交实验设计方法,研制出一种新型的环保UV光油。将预聚物种类和比例、活性单体种类和比例、光引发剂种类以及比例和固化时间作为考察因素,以UV光油在纸制餐具基材上的附着力和耐摩擦性能作为因变量,得到最优的UV光油配方。选择聚氨酯丙烯酸酯(PUA)与环氧丙烯酸酯(EPA)作为预聚物,其比例为1∶1;选择活性单体TMPTA和NPGDA作为活性稀释剂,其比例为1∶2;选择自由基光引发剂和阳离子光引发剂作为混杂引发剂,其比例为1∶1。该配方为混杂光固化体系,兼具自由基光固化和阳离子光固化特点,固化程度高,活性单体和光引发剂残余少,有优良的附着力和耐摩擦性。     

光固化光纤彩色涂料的研制

采用环氧丙烯酸酯和脂肪族聚氨酯丙烯酸酯共混的方法研制了一种新型光固化光纤彩色涂料。研究了基料树脂、活性稀释剂、光引发剂、颜料、助剂等对涂料综合性能的影响。结果表明，环氧丙烯酸树脂与脂肪族聚氨酯丙烯酸酯配比为40：20，单、双、多官能团稀释单体配比为3：20：10，复合光引发剂用量10％，有机颜料用量1．5％，所配制的光固化光纤涂料性能优良。     

UV固化聚氨酯丙烯酸酯涂料的合成及性能研究

以异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、新戊二醇(NPG)和季戊四醇三丙烯酸酯(PETA)等为主要原料,采用溶液聚合法合成了PUA(聚氨酯丙烯酸酯)低聚物;然后以此为基体树脂,通过探讨低聚物、活性稀释剂、光引发剂和助剂含量等对涂膜性能的影响,优选出制备UV(紫外光)固化PUA涂料的最佳工艺条件。研究结果表明:当w(PUA低聚物)=57%、w(活性稀释剂)=35%和w(光引发剂)=6%(均相对于涂料质量而言)时,该涂料具有相对较好的综合性能,其UV辐照50 s后即可固化,相应胶膜的硬度为3H、柔韧性为3 mm、附着力为1级且具有较高的耐热性。     

Properties of UV-curable polyurethane acrylates for primary optical fiber coating

Studies have been made on the effects of the chemical structure of reactive urethane acrylate prepolymers and diluents (reactive monomers) and overall composition of the prepolymer/diluent on the properties of the UV-curable polyurethane acrylates for primary optical fiber coating. We prepared several urethane acrylate prepolymers from two different isocyanates, 4,4′-dicyclohexylmethane diisocyanate (HMDI) or isophorone diisocyanate (IPDI), and two different polyols, polybutadiene diol (PBD) or polypropylene oxide diol (PPG), and 2-hydroxyethyl acrylate (HEA) with dibutyl tin dilaurate as a photoinitiator. UV-curable coating materials were formulated from the prepolymers and 2,2-dimethyl 2-phenyl acetophenone as a photoinitiator with one of four different diluents such as 1-vinyl 2-pyrrolidone (VP), lauryl methacrylate (LMA), acrylic acid 2-ethyl hexyl ester (AEHE), and acrylic acid n-butyl ester (ABE). It was found that AEHE is the desirable diluent in the formulation of the primary fiber-coating material. The desirable composition of PBD, when mixed PBD/PPG diols are used, should be about 50 wt % for optimum formulation. Most of the urethane acrylate prepolymers prepared in this study could be applied in the formulation of primary optical fiber coating and exhibited good properties of buffer functions, including low glass transition temperature, low modulus even at low temperature, say, below ?40°C, high refractive index, and low viscosity. © 1992 John Wiley & Sons, Inc.     

UV固化丙烯酸酯胶粘剂的合成及性能研究

以甲基丙烯酸甲酯(MMA)、丙烯酸丁酯(BA)、甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)和丙烯酸羟乙酯(HEA)为共聚单体,并以二缩三丙二醇二丙烯酸酯(TPGDA)为交联剂、十二烷基硫醇(NDM)为链转移剂和乙酸乙酯为极性溶剂,采用核/壳溶液聚合法合成了侧链含C=C的丙烯酸酯预聚体;然后以此为基体树脂、丙烯酸异冰片酯(IBOA)和三羟甲基丙烷二丙烯酸酯(TMPTA)为活性稀释剂、651为自由基光引发剂和碘鎓盐为阳离子光引发剂,制备了UV固化胶粘剂。研究结果表明:合成丙烯酸酯预聚体的最佳工艺条件是m(BA)∶m(MMA)∶m(GMA)∶m(TPGDA)∶m(HEA)=20∶60∶10∶4∶6、n(TPGDA)∶n(NDM)=2∶2、w(热引发剂)=3%和w(乙酸乙酯)≥70%(均相对于共聚单体总质量而言);自由基/阳离子混杂双重UV固化胶粘剂比单一自由基UV固化胶粘剂具有更大的附着力和耐酸碱性,此时前者的最佳配方中w(预聚体)=55%、w(651或碘鎓盐)=5%、w(IBOA)=15%、w(TMPTA)=12%和w(GMA)=8%(均相对于胶粘剂总物料质量而言)。     

光固化聚氨酯丙烯酸酯胶粘剂的研究

以聚醚多元醇、二异氰酸酯和丙烯酸羟丙酯为原料，合成了聚氨酯丙烯酸酯预聚体，并以此为基料，通过添加光引发剂、活性稀释剂、增塑剂、偶联剂等制成光固化胶粘剂。实验结果表明：当活性稀释剂用量为20％～25％、丙烯酸羟丙酯(HPA)为10％～15％、硅烷偶联剂为3％～5％，以及预聚体制备的n(NCO)／n(OH)为0．95：1时，胶粘剂的剪切强度达到15MPa，透射率为98％。该胶粘剂可用于夹层安全玻璃、防弹玻璃、液晶显示器、汽车挡风玻璃、居室安全装饰玻璃的制造。。     

Preparation and properties of UV‐curable waterborne polyurethane–acrylate emulsion

Polyurethane–acrylate oligomer terminated with multiple unsaturated bonds was prepared using isophorone diisocyanate, (IPDI), methylene diphenyl diisocyanate, and polyols as monomers, using 2,2‐dimethylol propionic acid as hydrophilic chain extender, together with pentaerythritol triacrylate (PETA) as end‐capper. The UV‐curable waterborne polyurethane–acrylate (UV‐WPUA) composite emulsion was obtained by mixing the PUA oligomer with certain content of reactive diluents and then dispersing the mixture in water. The molecular structure of the polyurethane prepolymer, PUA oligomer, and UV‐cured polymer was investigated by Fourier transform infrared spectroscopy. The influence of the composition and content of the diluents and end‐capper on UV‐WPUA properties, including the emulsion stability, thermal property, water resistance, adhesion, hardness, glossiness of polymer film were studied. The results show that the WPUA emulsion has excellent stability, and the UV‐cured film features good hardness and remarkable water resistance when PETA is used as end‐capper and the end‐capping ratio of the polyurethane prepolymer is 70% and dipentaerythritol hexaacylate/dipropylene glycol diacrylate (mass ratio 1:1) is used as diluent. © 2017 Wiley Periodicals, Inc. J. Appl. Polym. Sci. 2017 , 134, 45208.     

阴离子改性PUA紫外光固化胶粘剂的制备及性能

以异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、二羟甲基丁酸(DMBA)和聚四氢呋喃醚二醇(PTMG)等为主要原料,制得聚氨酯(PU)预聚体;然后将其与丙烯酸羟乙酯(HEA)反应,制得HEA封端的聚氨酯丙烯酸酯(PUA)预聚体;最后在PUA预聚体中加入中和剂等助剂,制备出阴离子改性PUA紫外光(UV)固化胶粘剂。研究结果表明:当w(DMBA中-COOH)=1.2%(相对于PU预聚体质量而言)、中和度=n(中和剂)∶n(DMBA)=80%、以PTMG为多元醇且偶联剂采用预处理法加入时,相应的阴离子改性PUA型UV固化胶粘剂的耐水性、粘接强度和耐久性俱佳。     

IPDI改性紫外光固化环氧丙烯酸酯涂料的研究

通过异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)改性环氧丙烯酸酯(四氢邻苯二甲酸二缩水甘油丙烯酸酯),以此改性预聚物配合活性稀释剂、光引发剂制得紫外光固化涂料。考察了不同—NCO与—OH配比对产物黏度的影响。通过FT-IR对预聚物的结构进行表征,用TGA研究固化膜的热性能,拉伸实验研究固化膜的力学性能。结果表明,反应物中当—NCO与—OH的物质的量比小于1时,—NCO与—OH比值越高则产物的黏度越大;改性后的光固化薄膜的拉伸强度能达到23 MPa以上,断裂伸长率比未改性以前提高了3倍以上,开始热分解的温度为150℃。     

新型含羟基的聚氨酯丙烯酸酯/环氧丙烯酸酯胶黏剂的研制

以异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、聚丙二醇(PPG)、4,5-环氧环己烷-1,2-二甲酸二缩水甘油酯(TDE-85)、丙烯酸(AA)及缩水甘油为原料合成了新型含羟基的聚氨酯丙烯酸酯(PUA)预聚物和TDE-85环氧丙烯酸酯(EA)预聚物,探讨了温度对反应的影响。通过傅立叶红外光谱(FT-IR)分析证实了PUA和EA的结构。用扫描电镜(SEM)、力学性能测试对该两种基体树脂的相容性、以此复合树脂配置成胶黏剂的拉伸剪切强度进行了研究。结果表明:在PUA/EA体系中,当二者的比例为50/50时,综合性能最好,25℃时拉伸剪切强度为13.4MPa,-196℃时为12.9MPa。     

Design and UV-curable behaviour of boron based reactive diluent for epoxy acrylate oligomer used for flame retardant wood coating

Difunctional boron-containing reactive flame retardant for UV-curable epoxy acrylate oligomer was synthesized from phenyl boronic acid and glycidyl methacrylate. The synthesized reactive diluent was utilized to formulate ultraviolet (UV)-curable wood coatings. The weight fractions of reactive diluent in coatings formulation was varied from 5 to 25 wt % with constant photoinitiator concentration. The molecular structure of reactive flame retardant was confirmed by Fourier-transform infrared, Nuclear magnetic resonance (NMR) and ¹¹B NMR spectral analysis. Further, the efficacy of flame retardant behaviour of coatings was evaluated using limiting oxygen index and UL-94 vertical burning test. Thermal stability of cured coatings films were estimated from thermogravimetric and differential scanning calorimetry analysis. The effects of varying concentration of reactive diluent on the viscosity of coatings formulation along with optical, mechanical and chemical resistance properties of coatings were also evaluated. The coatings gel content, water absorption behaviour, contact angle analysis and stain resistance were also studied.     

包埋微生物用PUA预聚体的合成及其性能表征

以三官能度的水溶性聚醚多元醇和异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、甲基丙烯酸羟乙酯(HE-MA)等为原料,合成了含双键、易乳化的聚氨酯丙烯酸酯(PUA)预聚体。探讨了聚醚多元醇相对分子质量、催化剂用量、阻聚剂用量对预聚反应和PUA预聚体性能的影响。结果表明,当聚醚多元醇相对分子质量为5100、催化剂用量为0.025%、阻聚剂对羟基苯甲醚用量为0.020%和添加酸性阻聚剂0.008%时,合成的预聚体粘度适中、贮存稳定、性能优良。生产的PUA预聚体通过了性能表征和应用评价,其所制备的包埋微生物的颗粒已经成功用于源水处理。