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。     

辐射固化聚氨酯丙烯酸酯涂料的合成及性能

以2,4-甲苯二异氰酸酯(TDI)、聚氧化丙烯二醇(PPG-1000)、季戊四醇三丙烯酸酯(PETA)为主要原料合成了聚氨酯丙烯酸酯(PUA),与适量三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯(TMPTMA)复合制备了辐照固化PUA涂料,采用FT-IR对PUA结构进行表征;考察了R值(—NCO与—OH的物质的量比)和辐射固化方式对涂膜的耐溶剂性、附着力、铅笔硬度、热性能等的影响。结果表明经60Coγ射线辐射固化的涂膜比UV固化的涂膜有更好的耐溶剂性和附着力,但硬度不如UV固化得到的涂膜,涂膜热稳定性好,且随R值增大而提高。当R值为1.8,制备出的PUA树脂经60Coγ射线辐射固化得到的涂膜具有良好的综合性能。     

UV固化超支化PUA/SiO_2杂化涂料的制备及性能研究

以TEOS(正硅酸乙酯)为无机前驱体、KH-570(γ-甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷)为改性剂,采用溶胶凝胶法在酸性催化条件下合成了改性硅溶胶;然后以HPUA[超支化PUA(聚氨酯丙烯酸酯)]为低聚物、PETA(季戊四醇三丙烯酸酯)为活性稀释剂,制备了UV(紫外光)固化HPUA/SiO_2杂化涂料。研究结果表明:杂化涂膜的热稳定性高于纯PUA涂膜;当w(改性硅溶胶)=16%(相对于单体总质量而言)时,杂化涂料的综合性能相对最好,其柔韧性为2 mm、铅笔硬度为4H和附着力为1级,并且涂膜的耐溶剂性、耐腐蚀性和耐磨性俱佳。     

季铵盐改性丙烯酸酯抗静电剂合成及UV固化性能

本文采用甲基丙烯酸β羟乙酯(HEMA)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)及自制的N,N,N三乙基2羟乙基氯化铵合成了一种季铵盐改性丙烯酸酯抗静电剂。使用核磁共振谱表征产物结构。将产物制成浓度40%的甲基丙烯酸β羟乙酯(HEMA)溶液,通过UV固化成膜,涂膜的表面电阻为106Ω,水洗后表面电阻为107Ω。为了得到综合性能优异的涂膜,添加活性稀释剂1,6己二醇二丙烯酸酯(HDDA)与低聚物(PUA),研究了各组分对固化时间、硬度、附着力以及抗静电性的影响。最佳配比(质量分数):季铵盐改性丙烯酸酯抗静电剂40%,HEMA40%,HDDA15%,PUA5%。涂膜的性能:外观(目测)澄清透明,固化时间3s,硬度2H,附着力1级,表面电阻108Ω。     

UV厌氧胶的制备及其影响因素研究

以聚氨酯丙烯酸酯(PUA)为基体、甲基丙烯酸-β-羟乙酯(HEMA)为活性稀释剂、异丙苯过氧化氢(CHP)为引发剂、N,N′-二甲基苯胺为促进剂、糖精为助促进剂、二苯甲酮(BP)/叔胺为光引发剂和对苯二酚为稳定剂,采用双引发体系和双固化[UV(紫外光)、厌氧固化]体系制备PUA基UV厌氧胶。通过单因素试验法优选出制备UV厌氧胶的最佳工艺条件。结果表明:当w(HEMA)=20%、w(CHP)=2%、w(光引发剂)=3.0%、w(N,N′-二甲基苯胺)=w(糖精)=0.8%和w(对苯二酚)=0.06%时,UV厌氧胶的综合性能良好,其光固化定位时间为8 s、剪切强度超过5 MPa。     

紫外光固化胶粘剂的粘接强度研究

以二官能团PUA(聚氨酯丙烯酸酯)为基体树脂、四氢呋喃丙烯酸酯为稀释单体、γ-缩水甘油醚基丙基三甲氧基硅烷(KH-560)为偶联剂、HCPK(1-羟基环己基苯基甲酮)为光引发剂和nano-SiO2(纳米二氧化硅)为填料,成功制备出一种UV(紫外光)固化胶。将UV固化胶用于PC(聚碳酸酯)塑料片材的胶接,并以该胶接件的T型剥离强度作为考核指标,采用单因素试验法优选出制备UV固化胶的较佳配方。结果表明:当w(二官能团PUA)=64%、w(HCPK)=3.0%、w(KH-560)=1.00%、w(四氢呋喃丙烯酸酯)=30%和w(nano-SiO2)=2.0%时,UV固化胶的剥离强度达到甚至超过市售同类产品(loctite3106)。     

PET膜用UV固化涂料的研制

以复配低聚物(聚氨酯丙烯酸酯、环氧丙烯酸酯和聚酯丙烯酸酯)、活性稀释剂和复配光引发剂(Irgacure 184、BP)为主要原料,PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)薄膜为基材,制备了高透光率、高耐候性和高性能的UV(紫外光)固化涂料。研究结果表明:当w(环氧丙烯酸酯)=40%、w(聚氨酯丙烯酸酯)=20%、w(活性稀释剂)30%、w[复合光引发剂(Irgacure 184+BP)]=6%、m(Irgacure 184)∶m(BP)=2∶1、w(其他助剂)=4%(相对于涂料质量而言)和UV固化时间为55 s时,固化涂层具有相对最好的综合性能,其邵D硬度为65、附着力为95%,并且PET膜可见光透光率为98%,而且固化涂层具有良好的柔韧性、耐化学药品性和耐黄变性(经150℃处理6 h后颜色无变化)。     

辅助材料

在可UV固化的配方中γ-甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷官能氧化锆纳米粒子的分散和其固化涂料的性能 用γ-甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷（MPS）使高分散氧化锆纳米晶体官能化,并分别分散于三羟甲基丙烷三丙烯酸酯（TMPTA）、1,6-己二醇二丙烯酸酯（HDDA）、三丙二醇二丙烯酸酯（TPGDA）和脂族聚氨酯低聚物（PU）／TPGDA混合物中。     

UV/热双重固化聚氨酯丙烯酸酯的制备及其涂膜性能

以蓖麻油、PEG(聚乙二醇)、PBA(聚己二酸丁二醇酯)、PEA(聚苯二酸酐丁二醇)、IPDI(异佛尔酮二异氰酸酯)、MDI(二苯基甲烷二异氰酸酯)和HEA(丙烯酸羟乙酯)为原料,以有机铋类MB20为催化剂,合成了一系列UV/热双重固化生物基PUA(聚氨酯丙烯酸酯)预聚物,探讨了催化剂用量、反应时间、反应温度、阻聚剂种类及用量等因素对合成UV/热双重固化PUA低聚物过程的影响,获得了PUA低聚物合成的最佳条件。研究结果表明:第一步反应催化剂用量为4 g/kg、反应温度为70℃、反应时间为2 h,第二步反应催化剂用量为5 g/kg、反应温度为45℃、反应时间为3 h、w(阻聚剂ST-1)=0.30%的反应工艺较优。对固化膜的性能进行研究发现:当w(NCO)=3.0%,采用TPO和184作为复合光引发剂,且用量比为1∶3,w(热引发剂BPO)=1.00%,先UV固化后热固化工艺,此时得到的涂膜综合性能较好,双重固化可以较大程度地提高涂膜的硬度和耐磨性。     

UV固化三官能度PUA胶粘剂的合成及其性能研究

以六亚甲基二异氰酸酯三聚体(HX)和丙烯酸羟丙酯(HPA)为主要原料,合成了三官能度PUA(聚氨酯丙烯酸酯)低聚物。探讨了PUA合成的影响因素,并利用红外光谱(FT-IR)法对PUA结构进行了表征。研究结果表明:当反应温度为70℃、w(催化剂)=0.04%、w(阻聚剂)=0.04%和反应时间为3.5～4.0 h时,相应三官能度PUA低聚物呈无色透明状,并具有较高的光聚合反应活性;以此为基体树脂,相应UV固化三官能度PUA胶粘剂的综合性能良好。