水性聚氨酯丙烯酸酯紫外光固化低聚物研究进展

水性紫外光(UV)固化低聚物以其多种优点而成为紫外光固化体系发展的主流;对水性UV固化体系的研究,不仅具有环保效应,而且还具有很大的经济效益.介绍了水性紫外光固化低聚物的种类及特点,综述了近年来水性UV固化聚氨酯丙烯酸酯(PUA)低聚物的研究进展及其应用情况.并对水性UV固化PUA低聚物的四大发展趋势进行了展望,其中包...     

基于TMPME与BTEA的可紫外光固化水性聚氨酯的光固化动力学及涂膜性能

采用两种不同结构的含双键二元醇三羟甲基丙烷单烯丙基醚(TMPME)与2-(3-(((2,2-二(羟甲基)丁氧基)酰胺基)甲基)-3,5,5-三甲基环己基氨基甲酰氧)丙烯酸乙酯(BTEA)作为扩链剂在分子侧链上引入可UV固化的双键,分别制备出双键含量相同的可UV固化的水性聚氨酯TMPME-PU和BTEA-PU。红外光谱(FT-IR)测试分析证实了TMPME-PU和BTEA-PU的结构。实验发现,具有较长支链BTEA-PU的双键活动性高,固化后双键转化率可达89%。与TMPME-PU相比,BTEA-PU固化膜具有较高的交联密度,更好的耐水和耐溶剂性。UV固化使两种乳胶膜由软、韧性的弹性体变成了硬、韧性的塑性体,且BTEA-PU固化膜具有良好的韧性特征。     

水性紫外光固化聚氨酯丙烯酸酯的干燥与固化过程

采用聚氨酯丙烯酸酯为研究对象,分别对水溶性、水乳液型紫外光(UV)固化树脂的干燥和固化规律进行研究,考察了树脂分子结构、干燥固化条件等因素对干燥和固化的影响。通过对涂膜红外干燥过程的研究,发现红外辐射可以将UV固化聚氨酯丙烯酸酯乳液的干燥时间降至30 s左右。对涂膜固化过程的研究表明,固化条件、分子结构和添加物对固化时间都有重要影响,选择合适的条件,固化时间可以缩短至5 s以内。     

新型可紫外光固化水性聚氨酯的制备与表征

以异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、聚酯二元醇Pol-1256、二羟甲基丙酸(DMPA)为主要原料,采用预聚体法制备了水性聚氨酯预聚体,然后用自制的扩链剂对该预聚体进行扩链,并用丙烯酸羟乙酯(HEA)对扩链后的预聚体进行封端,最后中和乳化,制备了高紫外光(UV)固化基团含量的可UV固化水性聚氨酯乳液。采用FTIR对产物的结构进行了鉴定,利用旋转流变仪对分散体的流变性能进行了表征,通过TGA分析了UV固化膜的耐热性能,并对其拉伸性能进行了测试。研究结果表明:所制扩链剂符合预期结构特征,所得产物符合可UV固化的水性聚氨酯结构特征;乳液呈现出剪切变稀的特征,属于假塑性流体;UV固化膜具有良好的耐热性能,同时具有较高的断裂伸长率和良好的拉伸强度。     

聚氨酯-不饱和聚酯杂化网络的紫外光固化过程与性能

采用紫外光固化的方法快速生成聚氨酯-不饱和聚酯杂化网络(PU-UPE HN),并对其光固化反应动力学及物理性能进行研究。利用动态力学分析(DMA)和原子力显微镜(AFM)等手段表征了杂化网络的结构形态和两相相容性,研究了聚氨酯含量对杂化网络的行为和性能的影响。结果表明,聚氨酯提高了不饱和聚酯的光固化速度,促进形成交联网络;两相分散均匀且分散相尺寸呈纳米级,聚氨酯含量达到50%,PU-UPE HN仍然具有透明的外观;随PU相的增加,Tg逐渐下降,两相相分离的程度逐渐增大,同时PU-UPE HN的物理性能也随之改变。     

改性不饱和聚酯酰胺脲紫外光固化涂料的性能研究

采用本体熔融聚合法,用二聚酸时不饱和聚酯酰胺脲树脂进行改性,并用红外光谱法对结构进行了表征.以甲基丙烯酸甲酯(MMA)为活性稀释剂,研究了不同稀释剂浓度,不同光引发剂类型和浓度对涂膜性能的影响.并对改性前后的性能进行对比,结果表明:由改性后的树脂制备的紫外光固化涂料克服了不饱和聚酯酰胺脲涂层不够柔软,抗冲击强度差,耐水性差的缺点,得到了物理性能优异,易于施工且环境友好的光固化涂料.     

聚乙烯醇共混改性紫外光固化水性聚氨酯

以聚己内酯二醇(PCL)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、季戊四醇三丙烯酸酯(PETA)为主要原料,二羟甲基丁酸(DMBA)为亲水扩链剂,通过自乳化法合成了紫外光固化水性聚氨酯,再将其与聚乙烯醇(PVA)溶液混合制得紫外光固化WPU/PVA共混物(UV-WPU/PVA)。分别采用红外光谱和X射线衍射表征其结构和结晶性能,并对粒径、吸水率、接触角、热重等性能进行测试,采用Flynn-Wall-Ozawa法研究了共混膜的热分解动力学。结果表明,UV-WPU与PVA之间存在着较强的氢键等分子间作用力,UVWPUA/PVA共混膜的结晶性能介于纯PVA和纯WPU之间,随着PVA质量分数的增加,UV-WPUA/PVA共混膜的耐水性能有所下降,热稳定性得以提高,共混膜的热分解活化能在100kJ/mol以上,且随着热分解程度的加深而增大。     

基于PEDA的UV固化水性聚氨酯乳液及涂膜性能研究

目的研究双键含量可调的紫外光固化水性聚氨酯乳液及其涂膜性能。方法通过直接酯化法制备季戊四醇二丙烯酸酯(PEDA),并以其为功能性扩链剂与甲苯二异氰酸酯(TDI)、聚酯二元醇(POL-756T)、二羟甲基丙酸(DMPA)等原料制备一系列从侧基引入C=C双键的水性聚氨酯乳液。分别研究不同含量的PEDA及DMPA对乳液及涂膜性能的影响。结果 PEDA含量的增加会使其涂膜拉伸强度增加,断裂伸长率降低,热稳定性随之增强;DMPA含量的增加会使乳液的稳定性增强,颜色更加透明,粒径变小,但耐水性会降低。结论当PEDA质量分数为6.1%,DMPA为8.3%时,UV固化水性聚氨酯乳液具有良好的外观、稳定的性能,且涂膜的耐水性和力学性能优异。     

UV固化水性聚氨酯基油墨的制备

将季戊四醇三丙烯酸酯引入聚氨酯预聚体的末端,制备了新型可UV固化的水性聚氨酯树脂,并以其为连接料,制备了UV固化水性凹印油墨,研究了DMPA质量分数对UV固化水性聚氨酯乳液性能的影响及UV固化水性凹印油墨的性能。结果表明,随着DMPA质量分数的增加,乳液的颜色由乳白不透明逐渐转变为半透明泛蓝光,稳定性能增强,粒径不断减小,固含量随之增加,综合考虑,确定适宜的DMPA质量分数为6.25%;制得的UV固化水性凹印油墨符合国家标准的水性烟包凹印油墨的性能要求,基本能够满足实际使用过程中印刷适性的要求。     

聚酯型聚氨酯阻尼材料的制备与结构性能

以不同结构的聚酯二元醇与2,4-甲苯二异氰酸酯(TDI-100)、3,3’-二氯-4,4’-二氨基二苯甲烷(MOCA)为原料设计并制备了一系列具有阻尼特性的聚氨酯(PU)材料。采用傅立叶红外光谱(FT-IR)和核磁共振氢谱(1H-NMR)对其结构进行了表征;利用动态热机械分析(DMA)研究了不同聚酯二元醇软段结构对PU材料的阻尼性能的影响。结果表明,最大损耗因子(tanδmax)随大分子链上侧甲基含量的增加而增大;而tanδmax值所对应的温度随大分子主链上次甲基含量的增加而降低。当大分子链上侧甲基和次甲基含量分别为17.58%和19.65%时,最大损耗因子和相应的温度达到1.4和36.3℃。     

UV固化聚氨酯丙烯酸酯的合成与性能

合成了可UV固化的聚氨酯丙烯酸酯,并利用傅立叶红外光谱对其合成过程及固化涂膜进行了表征.利用差示扫描量热分析不同固化程度下涂膜微观结构的变化,并对其硬度、柔韧性、耐磨及耐水性能进行了测试.     

水性紫外线固化光油的研究

采用甲苯二异氰酸酯、聚酯二元醇、二羟甲基丙酸和丙烯酸羟乙酯合成水性阴离子型聚氨酯丙烯酸酯,用傅立叶红外光谱( FTIR) 证实了该聚合物的结构.实验证明当NCO与OH物质的量比值为1.5,DMPA质量分数为5%时,所制得的聚氨酯丙烯酸酯乳液,外观和稳定性最好.最终制得水性UV光油,通过优化配方已达到普通UV光油的性能指标,且不需要预干燥装置,适合目前的光固化工艺流程,有较大的应用价值和市场前景.     

水性聚碳酸酯聚氨酯的研究进展

水性聚氨酯由于能够实现水性化,有利于减少有机溶剂的使用,更加符合人们绿色环保、健康实用的理念,而由聚碳酸酯二醇合成的水性聚氨酯拥有更加出色的性能。简要阐述了水性聚碳酸型聚氨酯的国内外研究进展,重点介绍了水性聚碳酸型聚氨酯在国内的改性研究。     

阳离子水性聚氨酯乳液的合成及性能

以二异氰酸酯和聚酯二元醇合成聚氨酯预聚体,采用N-甲基二乙醇胺(N-MDEA)为亲水扩链剂,制备了阳离子水性聚氨酯(CWPU)乳液,研究了制备CWPU乳液的影响因素,并研究了CWPU乳液涂膜的拉伸性能。研究表明,当N-MDEA的质量分数为7.0%-9.5%,R值为1.3-1.5,中和度为80%-100%时,可制得稳定性较好的CWPU乳液。随着N-MDEA含量增加,CWPU乳液涂膜拉伸强度增加,断裂伸长率下降;随着中和度的提高,涂膜拉伸强度和断裂伸长率同时提高。     

木质素改性水性聚氨酯胶膜的制备与性能

以异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)和聚四氢呋喃醚二醇(PTMG)为主要原料,碱木质素(LG)为改性剂,二羟甲基丙酸(DMPA)为亲水扩链剂,合成了一系列木质素改性水性聚氨酯(LWPU)。研究了LG用量、n(NCO)/n(OH)及DMPA用量对LWPU胶膜力学性能和耐水性能的影响。结果表明,当LG质量分数为0.75%,n(NCO)/n(OH)为5∶1,DMPA质量分数为6%时,胶膜的综合性能较好,其吸水率仅为3.24%,耐水性能明显提高。通过红外光谱、热重分析、X射线衍射及原子力显微镜和扫描电镜对LWPU胶膜的结构与性能等进行了表征,热重分析结果表明,LG的加入可提高聚氨酯材料的热稳定性。加入适量的木质素可以改善水性聚氨酯的耐水性及热稳定性。     

水性UV固化涂料用多羟甲基苯酚丙烯酸酯的合成

以多羟甲基苯酚钠和丙烯酰氯为原料,合成了适用于水性UV固化涂料的多羟甲基苯酚丙烯酸酯,通过红外光谱表征了产物的化学结构。探讨了物料比、反应温度、反应时间和催化剂用量等因素对产物产率的影响,结果表明:当n(多羟甲基苯酚钠)∶n(丙烯酰氯)=1∶2、反应温度为0～-5℃、反应时间为2.5h、催化剂四丁基溴化铵用量为0.04%(占物料质量比)时,最有利于产物的合成;多羟甲基苯酚丙烯酸酯的水溶性及涂膜性能,也能较好地满足水性UV固化涂料的应用。