高性能多烯型紫外光固化水性聚氨酯的研制及应用

UV固化水性聚氨酯结合了UV固化的优点和水性聚氨酯的优点,未来有很好的发展前景。用季戊四醇与丙烯酸直接酯化制备季戊四醇二丙烯酸酯单体,研究了二者不同物质的量比对物质结构的影响,得到了最佳配比;通过FTIR和1HNMR谱证实了产物的结构。将季戊四醇二丙烯酸酯作为扩链剂,在聚氨酯分子的侧基引入双键,制得高性能UV固化水性聚氨酯树脂。讨论了不同物质的量比的季戊四醇和甲基丙烯酸羟乙酯对树脂中双键含量、树脂相对分子质量及对涂膜性能的影响。对研制的UV固化水性聚氨酯涂料进行了性能测试。     

UV固化水性聚氨酯概述及最新研究进展

在水性聚氨酯的制备过程中引入UV固化技术,可以得到性能优良的水性聚氨酯材料。本文阐述了UV固化水性聚氨酯的制备过程及最新研究进展,并展望了这一领域今后的发展趋势。     

水性紫外光固化真空镀膜涂料的制备与性能研究

合成了具有高交联密度的水性聚氨酯丙烯酸酯分散体和高相对分子质量的水性丙烯酸酯分散体,并复配多官能度丙烯酸酯单体、光引发剂制备了水性紫外光(UV)固化真空镀膜涂料。分析研究了各组分对涂膜性能的影响,确定了最优配方。研制的水性UV涂料固化速度快、附着力优异、耐热性能好、上镀性佳,在真空镀膜领域具有良好的适应性。     

UV固化的水性含氟聚氨酯的制备与表征

实验采用的是自乳化的方法制备水性含氟聚氨酯。探究了通过TDI、PPG和DBTL预聚,在使用DMPA进行扩链,然后以全氟辛醇封端的方式制备水性含氟聚氨酯聚合物。然后通过引入光固化基团对水性含氟聚氨酯聚合物进行接枝共聚的方式制备了UV固化的水性含氟聚氨酯。通过控制变量的方法,探究了全氟辛醇添加量对UV固化的水性含氟聚氨酯材料整体性能的影响。结果表明,随着氟含量的增加,涂膜的吸水率逐渐下降,耐水性、耐酸碱性和储存稳定性均逐渐提高,但当全氟辛醇的用量超过4%w/w时,各项物理性能的优化趋势逐渐变缓,在此条件下得到了性能优异的UV固化的水性含氟聚氨酯材料。     

UV固化水性聚氨酯/层状双氢氧化物纳米复合乳液的研究

以聚碳酸酯二元醇为软段、异佛尔酮二异氰酸酯为硬段合成了UV固化非离子型水性聚氨酯.同时采用共沉淀法制备了十二烷基硫酸钠插层的层状双氢氧化物(LDH-DS).在乳化水性聚氨酯的同时滴加LDH-DS水分散液,制备绿色环保的水性聚氨酯/层状双氢氧化物复合乳液,随后在UV辐照下制备纳米复合乳液涂膜.通过X-射线衍射和傅里叶红外分析证明了层状双氢氧化物的插层改性结构,并发现随着LDH-DS填充量的增大,涂膜的硬度及拉伸强度均有所提高.     

氟改性UV固化六臂型阻燃聚氨酯的制备与性能研究

采用十三氟辛醇（ TEOH-6）、异佛尔酮二异氰酸酯（ IPDI）、三乙醇胺（ TEOA）自制含氟二元醇（ DE-TEOH）;并采用六氯环三磷氰、对羟基苯甲醛、硼氢化钠合成六臂型阻燃单体;以异佛尔酮二异氰酸酯（ IPDI）、聚碳酸酯二元醇（ PCDL）、二羟甲基丁酸（ DMBA）、含氟二元醇（ DE-TEOH）、季戊四醇三丙烯酸酯（PETA）为主要原料合成— NCO半封端线型聚氨酯;将六臂型阻燃单体加入聚氨酯体系,采用无皂相反转乳化工艺制成了含氟、氮、磷复合改性水性 UV固化六臂型阻燃聚氨酯（ UV-WFPU）。通过红外光谱、核磁共振氢谱对 UV-WFPU的结构进行表征,并对胶膜的性能进行了研究,考察了含氟二元醇的添加量以及六臂型阻燃单体加入对胶膜结构和性能的影响。结果表明：与传统的聚氨酯相比,六臂型阻燃单体的加入,胶膜的阻燃性能大幅度提高,极限氧指数（ LOI）提高了 45%;随着自制二元醇添加量的增加,胶膜吸水率降低,接触角增加,热稳定性提高。     

硬段阻燃改性水性聚氨酯的研究

以聚醚210(N-210)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)为基本单体,以FRC-5作为扩链剂,用硬段改性的方式将阻燃元素N、P引入到水性聚氨酯中,合成了一系列不同程度改性的阻燃水性聚氨酯。研究了FRC-5的用量对水性聚氨酯阻燃性能、热性能的影响。结果表明,用FRC-5进行扩链可以提高水性聚氨酯的阻燃性和热稳定性。     

一种高低能量交互固化水性UV木器哑光清面漆的研制

介绍以水性UV聚氨酯分散体作为成膜物质制备水性UV木器哑光清漆,研究引发剂、润湿剂、哑粉、成膜助剂等对漆膜的性能影响,筛选出合适的树脂、引发剂、助剂进行合理搭配,并通过添加不同光源引发剂的办法制备出高低能量交互固化的水性UV木器哑光清漆。     

UV固化防锈油的研制

介绍了UV固化防锈油的制备方法,讨论了环氧丙烯酸酯树脂、聚氨酯丙烯酸酯树脂、活性单体和防腐专用树脂等对其性能的影响,并与其它产品进行对比分析,研究结果表明UV固化防锈油具有更好的干性、机械性能、防腐性能和环保性能。     

侧基含铵盐的新型阳离子UV固化阴极电泳涂料

将叔胺位于主链的N-甲基二乙醇胺(MDEA)和叔胺位于侧基的7,12-二氧-3,16-二氮-3,16-二乙基-5,14-十八二醇(DDDOD)分别作为亲水单体,与聚己内酯二元醇(PCL)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)等反应,制备聚氨酯分散体。通过聚氨酯的分散性、分散体平均粒径,比较了亲水基位于聚氨酯主链和侧基的两种单体的亲水性。结果表明,亲水基团位于侧基时,亲水效果比位于主链的好。将叔氨基位于侧基的单体DDDOD作为亲水单体,与PCL、IPDI反应,制备了聚氨酯,加入UV固化单体,分散得到UV固化的阴极电泳涂料。研究了涂料的乳液性能和UV固化后双键转化率和膜性能。     

分子结构中碳碳双键对水性UV聚氨酯分散体的影响

采用异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、聚酯二元醇(聚己二酸-1,4丁二醇酯)(PBA)为主要原料合成了环氧改性的、固体分约为50%的水性紫外光固化聚氨酯分散体(PUD)。通过预聚物中聚氨酯分子末端的—NCO基团与丙烯酸羟丙酯(HPA)和季戊四醇三丙烯酸酯(PETA)上的羟基发生反应,从而引入碳碳双键,使PUD具备紫外光固化的性能。研究了水性UV分散体的碳碳双键对水性聚氨酯的拉伸强度、硬度、粒径等性能方面的影响,同时对涂膜进行动态力学性能测试(DMA)和断面结构表征(SEM)。结果表明:双键含量增加,UV涂料的拉伸强度和硬度增大,分散体和涂料的其他性能基本不变;DMA测试表明随着双键含量的减小,软段的T_g(s)移向低温,硬段的T_g(h)移向高温,相分离趋于完全;SEM测试表明树脂的交联程度越大,抵抗断裂的程度也越大。     

高光泽UV固化水性白色面漆的制备及其性能

以紫外光(UV)固化水性树脂制备水性UV白色面漆,讨论了树脂组分的配比、六官能团单体、高硬度树脂对水性白色面漆的硬度、光泽和表面效果等性能的影响。制备的水性UV白色面漆与水性体系和UV体系具有很好的相容性。     

UV固化低聚物及其涂料研究进展

综述了UV固化低聚物(主要是环氧丙烯酸酯和聚氨酯丙烯酸酯)的研究进展。环氧丙烯酸酯研究进展包括:降低黏度、改善柔韧性、光敏活性、耐热性、耐磨性和阻燃性能;聚氨酯丙烯酸酯的研究进展包括:紫外光固化的聚氨酯丙烯酸酯预聚物合成方法;聚氨酯丙烯酸酯/无机纳米复合材料;光固化无机/有机杂化材料;水性UV固化聚氨酯丙烯酸酯和UV固化超支化聚氨酯丙烯酸酯。较为详细地论述了氧阻聚的3种作用机理及解决方法(物理和化学2种方法),最后对光固化技术的5大发展趋势进行了展望。     

高性能水性聚氨酯涂料的研制

针对水性聚氨酯涂料普遍存在耐水、耐溶剂性能差、固化涂膜硬度低等缺点,通过在水性聚氨酯涂料的制备过程中引入半干性油、单体及乙烯基三乙氧基硅烷改善其性能。在半干性油的氧化交联与乙烯基三乙氧基硅烷自交联的共同作用下,涂膜的交联密度变大,性能明显提升。     

阴离子型聚氨酯水分散体的合成及其在单组分水性素色漆中的应用

通过自制的中间体,在分子链上引入大位阻的侧基、聚碳酸酯和聚酯链段、磺酸盐链段、局部交联链段,制备了一种可用于单组分素色漆的阴离子型聚氨酯水分散体(PUD)。讨论了中间产物(二羟甲基叔碳酸酯)和IPDI的用量、聚碳酸酯二醇和磺酸盐聚酯二醇的用量、交联单体类型、三羟甲基丙烷的用量对PUD性能和水性素色漆性能的影响。结果表明:制备的水性单组分素色漆达到汽车漆的使用要求。     

环境友好型紫外光固化水性涂料研究进展

综述了UV固化水性涂料的特点及应用。通过聚酯聚氨酯嵌段共聚物UV固化水性涂料实例的分析,表明了聚合物分子工程对UV固化水性涂料活性预聚物水性化的理论指导意义。介绍了UV固化水性涂料的应用领域与发展趋势,并提出了该技术存在的主要问题和改进方向。     

导读

<正>近年来,由于环保法规的日益严格,水性聚氨酯树脂得到了较快的发展本期针对"水性聚氨酯"的研制进行了重点报道,纪凤龙等的"非离子改性可水分散多异氰酸酯的制备与性能",采用聚乙二醇单甲醚(MPEG)对脂肪族多异氛酸酯进行亲水改性,研究了MPEG的相对分子质量、用量和合成工艺对可水分散多异氰酸酯固化剂的异镢酸酯基团含量、黏度、水分散性及其对双组分水性聚氨酯涂料性能的影响岳鑫等的"紫外光固化水性聚氨酯丙烯酸酯树脂的合成及性能研究",结合水性技术和紫外光固化技术,在聚氨酯预聚体末端引入季戊四醇三丙烯酸酯,合成了紫外光固化的水性聚氨酯丙烯酸酯树脂,提高了涂膜的交联密度,改善了涂膜的耐水性和机械强度等性能     

自交联水性聚氨酯油的研究

以异佛尔酮二异氰酸酯、聚酯多元醇、醇酸树脂、二羟甲基丁酸等为原料,通过采用合适化学方法引入自交联单体及部分中、长油度醇酸树脂进行改性,合成了自交联水性聚氨酯油．本文在聚氨酯链段上引入了自交联单体及部分中、长油度醇酸树脂、有机硅氧烷,对得到的产物进行了表征及性能对比,制得了具有优良成膜性能、耐水性及力学性能的自交联水性聚氨酯油（OMU）．     

基于HIT的可UV固化水性聚氨酯的合成与性能研究

通过简单的氨酯化反应合成一种含双键的二元醇(HEA-IPDI-TMP,以下简称HIT)作为扩链剂,将其引入聚氨酯主链中,合成了一种新型的可UV固化水性聚氨酯。通过FTIR红外光谱证实该二元醇合成成功并引入聚氨酯主链中。测试证明UV固化后涂膜具有良好的耐水耐溶剂性,较好的机械性能及耐热性能。     

紫外光固化水性聚氨酯丙烯酸酯的制备及其性能分析

由于传统的溶剂型涂料存在一定的有毒有害物质,为此必须要积极探索溶剂型涂料的替代品通过利用低含量溶剂化、水性化、无溶剂化、粉末化、光固化涂料的研究与发展,不仅能够继承传统的紫外光固化技术和水性技术,而且还能够实现绿色健康环保无污染。紫外光固化技术和水性技术的结合也能够保证材料的防火性能和安全性能在涂料行业得到了快速的发展。本文通过对紫外光固化水性聚氨酯丙烯酸酯的制备,以及性能进行深入的研究,并且异氟尔酮二异氰酸酯为应对聚乙二醇为软段,同时以氢甲基丙酸作为亲水扩链剂加入到烃基之中,利用甲基丙烯酸-β-羟乙酯通过封端引入碳碳双键作为双固化的功能团,实现了多步骤聚反应制备紫外光固化水性聚氨脂、丙烯酸酯。