UV固化聚氨酯丙烯酸酯涂料的合成及性能研究

以聚乙二醇(PEG-400)为软段,以丙烯酸羟乙酯(HEA)和2,4-甲苯二异氰酸酯(TDI)为硬段,采用两步法合成聚氨酯丙烯酸酯(PUA),并研究其合成条件及力学性能。FTIR及~1H-NMR测试结果表明成功制备出PUA。实验结果表明,PUA合成的最佳条件为:第1步,反应温度为75℃,反应时间为3 h;第2步,反应温度为45℃,反应时间为5 h;阻聚剂的最佳质量分数为0.5%;将活性稀释剂1,6-己二醇二丙烯酸酯(HDDA)与三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(TMPTA)按照质量比为1:1的比例加入PUA中,固化膜的凝胶率最高且综合性能优异;选用复合光引发剂体系时,固化膜的固化速率最高,其最佳质量分数为3%。     

UV固化超支化聚氨酯丙烯酸酯的制备与表征

以异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、新戊二醇(NPG)、二乙醇胺(DEOA)为原料合成了含扩链剂的端羟基超支化聚氨酯(HPU-OH),并用异氰酸酯和丙烯酸羟乙酯的半加成产物(IPDI-HEA)对其改性制备超支化聚氨酯丙烯酸酯(HPUA)。利用傅里叶红外光谱、核磁共振波谱、热重分析仪和差示扫描量热仪对其结构和热性能进行了表征。红外光谱和核磁共振测试表明HEA成功接入HPU-OH中,得到超支化结构的HPUA;热重分析显示HPU-OH和HPUA均有3个热分解温度段,分解历程相近;差示扫描量热分析表明HPUA玻璃化转变温度(Tg)低于HPU-OH。将HPUA添加到普通的环氧丙烯酸酯中光固化成膜,涂膜测试表明,添加10%的HPUA的光固化树脂,其固化膜铅笔硬度从B提高到2H,摆杆硬度从0.59提高到0.76,附着力从2级提高到0级。     

可UV固化的超支化聚氨酯丙烯酸酯的合成与表征

通过两步法合成了可UV固化的超支化聚氨酯丙烯酸酯(HBUA).用SEC、FT-IR、1H-NMR和TG对HBUA进行表征,并测试了其UV固化膜的机械性能.结果表明:HBUA的分子量分布系数为2.31,丙烯酸端基改性程度为79.8%.HBUA的粘度较低有利于混合及涂布.UV固化膜具有高的硬度和良好的柔韧性.     

UV固化聚氨酯-丙烯酸酯水性上光油的合成

以甲苯二异氰酸酯(TDI)、1,4-丁二醇(BDO)、聚醚二元醇(DL-1000)、二羟甲基丙酸(DMPA)和甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)为主要原料,合成纸张上光油UV固化聚氨酯-丙烯酸酯(PUA)乳液。用傅里叶红外光谱仪(FTIR)和激光纳米粒度仪等对其进行了表征,讨论了TDI/DL-1000摩尔比、-COOH含量、NCO/OH摩尔比和光引发剂等因素对乳液及涂膜性能的影响。研究表明,TDI/DL-1000的摩尔比为4,-COOH含量为2.1%(wt),NCO/OH的摩尔比为1.5时,制得的乳液的外观好,具有较高的光泽度和硬度,良好的耐水性和柔韧性等优异性能。使用TPO和184复配光引发剂且用量为3%(wt,下同)时光油固化速度最佳。     

UV固化聚碳酸酯型聚氨酯丙烯酸酯的合成及性能研究

以聚碳酸酯二元醇(PCDL),异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)和甲基丙烯酸-2-羟乙酯(HEMA)为主要原料合成了可紫外光固化的聚碳酸酯型聚氨酯丙烯酸酯(PCDL-PUA)低聚物,利用傅立叶红外光谱仪(FT-IR),核磁共振仪(1H-NMR)和凝胶渗透色谱仪(GPC)对树脂的结构进行表征,并与聚己内酯二元醇(PCL220N)合成的PUA进行交联膜的力学性能和漆膜的耐化性比较.研究结果表明:PCDL合成的PUA的交联膜具有较高的拉伸强度和断裂伸长率;其漆膜也有优异的耐化性.     

多官能度聚氨酯丙烯酸酯水性UV树脂的合成与性能表征

采用异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、聚乙二醇600(PEG600)、2,2-二羟甲基丙酸(DMPA)为主要原料合成水性聚氨酯分散体,然后分别通过甲基丙烯酸-2-羟乙酯(HEMA)、二甲基丙烯酸甘油酯(GMDA)和季戊四醇三丙烯酸酯(PETA)引入碳碳双键,制备了2,4,6官能度的3种聚氨酯丙烯酸酯(PUA)水性UV树脂(UV-WPUA)。利用二正丁胺法测定合成过程中异氰酸根(-NCO)含量的变化,通过红外光谱(FT-IR)表征了合成产物的结构,树脂的紫外光固化结果表明4官能度的树脂具有最高的转化率(80%);随着官能度的提高,吸水率降低而光泽度逐步提高,其中4官能度的树脂力学性能更为优良。     

UV 喷墨墨水用聚氨酯丙烯酸酯的合成及过程控制

采用本体法,以异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、聚乙二醇(PEG)、丙烯酸羟丙酯(HPA)为原料,合成了低黏度、快速固化的UV 固化聚氨酯丙烯酸酯预聚体。用红外吸收光谱对其化学结构进行了表征,并分析了温度、催化剂、阻聚剂等因素对反应过程及产物性能的影响。     

蓖麻油基UV固化聚氨酯丙烯酸酯的合成及固化膜性能

以异氟尔酮二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、聚乙二醇(PEG)、聚己二酸丁二醇、蓖麻油(CO)、二羟甲基丙烯酸(DMPA)、双酚A和丙烯酸羟乙酯为原料合成了一系列蓖麻油基UV固化聚氨酯丙烯酸酯(PUA),通过配方优化获得了综合性能良好、高绝缘性、高附着力的绝缘油墨用PUA树脂。通过红外光谱、热重分析、导电和接触角测定等对树脂及固化膜性能进行了表征。结果表明,-NCO基团处的特征吸收峰的消失,氨基甲酸酯键及C=C特征峰的出现表明了整个反应体系是朝着实验设计的方向进行的;随着CO/PEG摩尔比的增加,PUA低聚物的耐热性提高,导电性能减弱。同时探讨了CO/PEG摩尔比,CO/聚己二酸丁二醇酯二醇(PBA)摩尔比和DMPA含量等对涂膜性能的影响,结果表明,CO/PEG摩尔比为1/6,CO/PBA摩尔比为1/3,PBA/PEG为1/2,DMPA的质量为所有组分总质量的1.5%时,光固化后的涂膜综合性能优异。     

端丙烯酸酯基超支化聚氨酯丙烯酸酯的合成

通过异氟尔酮二异氰酸酯(IPDI)与二乙醇胺(DEOA)反应得到AB2中间体,AB2中间体进行自聚反应合成端羟基超支化聚氨酯(HPU)。并通过红外光谱仪(FT-IR)、核磁共振氢谱(1 H-NMR)对其结构进行分析表征,研究了自聚反应温度对合成HPU的影响。以HPU为核,将其与半封端IPDI-PPG-HEMA反应,引入端丙烯酸酯基团,得到最终产物超支化聚氨酯丙烯酸酯(HPUA)。对HPUA进行红外光谱(FT-IR)、核磁共振氢谱(1 H-NMR)、热重(TG)等分析表征。结果表明:AB2中间体进行自聚合成HPU的最佳反应条件为温度55℃、反应时间为20h,用化学分析法滴定得出HPU的NCO%含量达到0.13%,经计算分子量为17827,说明HPU是由质量含量较高的HPU-5代和含量较低的HPU-6代组成。     

UV自由基固化油墨的研究

合成了环氧丙烯酸酯及聚氨酯丙烯酸酯作为UV固化油墨的预聚物,提出引发剂与颜料选择匹配的波长窗口概念,并完成4个主要颜色的油墨配方优化,其固化性能基本达到国外通用型性能标准.     

水性超支化聚氨酯丙烯酸酯的光固化膜性能

以甲苯-2,4-二异氰酸酯、丙烯酸羟丙酯、丁二酸酐、自制超支化聚酯为原料,合成了一种新型可紫外光固化的水性超支化聚氨酯丙烯酸酯,采用傅里叶变换红外光谱分析了其合成过程中基团的变化。固化膜热分析表明,随着超支化聚氨酯丙烯酸酯中端丙烯酸酯基含量的增加,热降解温度从171.0℃升高到238.9℃,玻璃化转变温由56.2℃升高到72.8℃;其力学性能测试表明,随着TDI.HPA含量的增加,硬度增加,而柔韧性和抗冲击强度都呈递减的趋势。     

端丙烯酸酯基超支化聚酯/聚氨酯丙烯酸酯体系的紫外光固化行为及性能

利用红外光谱(FT-IR)法研究了端丙烯酸酯基超支化聚酯(VHBP)/聚氨酯丙烯酸酯(PUA)体系紫外光固化反应,并研究了不同代数及含量VHBP对涂层性能的影响。结果表明,纯PUA达到最终双键转化率所需的时间最短,VHBP代数和含量高的体系时间较长。在PUA中加入VHBP后涂层硬度大幅提高,具有良好的综合性能,优于传统的PUA/环氧丙烯酸酯体系。随着VHBP含量的增加,涂层的硬度逐渐增大,耐冲击性和附着力有所降低。在相同VHBP含量时,硬度随代数的增加而逐渐降低。     

二聚酸聚酯二醇基可紫外光固化水性聚氨酯的合成与性能

以异佛尔酮二异氰酸酯、二聚酸聚酯二醇（PDFA）、2,2-二羟甲基丙酸、1,4-丁二醇等为主要原料,采用季戊四醇二丙烯酸酯和丙烯酸羟乙酯分别在分子链的侧基和末端引入可UV固化的双键,制备出具有不同双键含量的可UV固化的水性聚氨酯PDFA-PU。红外光谱（FT-IR）分析证实了PDFA-PU的结构以及UV固化后双键的交联...     

甲基丙烯酸马来海松环氧树脂/聚氨酯丙烯酸酯/碳纳米管复合材料的制备和性能

为了保护环境和利用可再生资源,文中合成了甲基丙烯酸马来海松酸环氧树脂(MREMA)和聚氨酯丙烯酸酯(PUA),将MREMA和PUA按质量比1∶1进行UV固化反应,并用羟基多壁碳纳米管(HCNTs)改性制备纳米复合材料。利用红外光谱仪、热重分析仪、动态力学谱仪和漆膜测试仪等研究了碳纳米管对MREMA/PUA材料的热性能、动态力学性能以及涂膜性能的影响。结果表明,加入HCNTs可以明显改善材料的热性能和动态力学性能。加入0.5%HCNTs,材料的玻璃转化温度Tg达到173.4℃,与纯组分相比提高了64.6℃;加入0.7%HCNTs,材料的起始热分解温度提高了38.2℃。UV-光固化涂膜的硬度也因加入HCNTs而提高,且涂膜具有很好的物理化学性能。     

水性聚氨酯丙烯酸酯/氧化石墨烯防腐涂层的制备与性能

为进一步改善水性聚氨酯丙烯酸酯涂层的防腐性能,采用原位聚合法制备了系列水性聚氨酯丙烯酸酯/氧化石墨烯(WPUA/GO)复合乳液。利用X射线衍射、拉曼光谱、红外光谱表征了自制GO的结构与形貌;运用透射电镜、扫描电子显微镜分析了复合乳液的微观形貌;并通过耐盐雾试验及电化学工作站测试了涂层的防腐性能。结果表明,通过改进的Hummers法制备出氧化程度高、分散性较好的GO;WPUA/GO乳液粒径随着GO含量的增加呈现先增大后减小的趋势;当GO的质量分数为0.5%时,涂层的热稳定性提高了140℃,耐盐雾时间比纯WPUA延长了10 d,腐蚀电流密度减小了1个数量级。     

水性聚氨酯丙烯酸酯乳液的制备及性能

目的制备丙烯酸酯改性水性聚氨酯乳液,研究内交联剂对其性能的影响。方法以聚氨酯为种子乳液,以三羟甲基丙烷单烯丙基醚(TMPME)为扩链剂和内交联剂,以甲基丙烯酸甲酯(MMA)及丙烯酸酯丁酯(BA)为丙烯酸酯单体,制备丙烯酸酯改性的水性聚氨酯(WPUA),研究TMPME用量对WPUA及其胶膜性能的影响。结果当TMPME质量分数为3%时,乳胶膜的吸水率可降至7%;对乳胶膜进行热处理可进一步提高膜的耐水性;当TMPME质量分数为2%时,乳胶膜的拉伸强度可提高至8.7MPa,断裂伸长率升高至620%,综合性能最佳。结论引入一定量的TMPME,可以提高WPUA中分子的交联度和膜的致密性,从而显著改善乳胶膜的耐水性和力学性能。     

UV固化的水性含氟聚氨酯的制备与表征

合成了一种含短氟碳链的扩链剂(HFIP-IPDI-TMP),并将其应用于水性光固化体系,制备了UV固化水性含氟聚氨酯(UV-WFPU)乳液。利用红外光谱和核磁共振氢谱对HFIP-IPDI-TMP的结构进行了表征,研究了氟含量对UV-WFPU乳液粒径、乳液的力学稳定性及乳胶膜的动态力学性能、水接触角、表面形貌和力学性能的影响。结果表明,HFIP-IPDI-TMP的引入有效提高了UV-WFPU膜的疏水性和拉伸强度,氟元素的引入提高了UV-WFPU膜表面的粗糙程度。随着HFIP-IPDI-TMP用量的提高,乳液粒径、玻璃化转变温度和tanδ_max逐渐增大,断裂伸长率下降。当有机氟含氟量为3.5%时,UV-WFPU3的疏水性能最佳,胶膜的水接触角为96°,此时的乳液粒径为52.3 nm,固化物的拉伸强度为12.31 MPa,断裂伸长率为213%。     

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。