紫外光固化非異氰酸酯聚氨酯改性環(huán)氧丙烯酸酯的研究.pdf

1、紫外光固化涂料高效、節(jié)能、低VOC，作為一種環(huán)境友好型涂料近年來(lái)得到了快速發(fā)展。環(huán)氧丙烯酸酯因固化速度快、硬度高、附著力好等優(yōu)點(diǎn)成為紫外光固化涂料中應(yīng)用最廣泛的低聚物，但是雙酚A環(huán)氧丙烯酸酯粘度大、柔韌性差。為了改善其綜合性能，本文以非異氰酸酯聚氨酯技術(shù)為切入點(diǎn)，研究了NIPU-230改性環(huán)氧丙烯酸酯和硅烷改性水性化環(huán)氧丙烯酸酯。
　　(1)采用非異氰酸酯聚氨酯技術(shù)，以聚醚胺D-230和碳酸乙烯酯為原料合成了脂肪族雙羥基化合物(N

2、IPU-230);此NIPU-230與環(huán)氧樹脂部分反應(yīng)，最后利用丙烯酸酯化封端后，合成了一種NIPU-230改性的環(huán)氧丙烯酸酯預(yù)聚物。以傅里葉變換紅外光譜(FT-IR)、核磁氫譜(1H NMR)對(duì)NIPU-230的結(jié)構(gòu)進(jìn)行表征，同時(shí)，研究了反應(yīng)溫度、催化劑種類、催化劑用量、反應(yīng)時(shí)間對(duì)該脂肪族雙羥基化合物與環(huán)氧樹脂反應(yīng)的最佳反應(yīng)條件，研究了NIPU-230的用量對(duì)UV涂膜性能的影響。得出了NIPU-230與環(huán)氧樹脂的最佳反應(yīng)條件為:反應(yīng)溫

3、度115℃，催化劑四丁基溴化銨，用量0.5％，反應(yīng)時(shí)間3h;當(dāng)n(NIPU-230)∶n(E-51)為0.2時(shí)，該預(yù)聚物粘度低至4900mpa.s(60℃)，UV涂膜柔韌性可達(dá)lmm，綜合性能最佳。
　　(2)采用非異氰酸酯聚氨酯技術(shù)，通過碳酸乙烯酯與3-氨丙基三乙氧基硅烷反應(yīng)，馬來(lái)酸酐酯化后，得到一種可用于紫外光(UV)固化體系的反應(yīng)性硅烷;同時(shí)將此硅烷引入樹脂結(jié)構(gòu)中，合成了硅烷改性UV固化水性環(huán)氧丙烯酸酯。以傅里葉變換紅外光譜

4、(FT-IR)、核磁氫譜(1H NMR)對(duì)此硅烷結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析;研究了馬來(lái)酸酐用量、中和劑種類，中和度、不同含量（1％、3％和5％）的反應(yīng)性硅烷對(duì)水性環(huán)氧丙烯酸酯水溶性的影響，以及對(duì)其涂膜耐水性、耐熱性的影響。結(jié)果表明:馬來(lái)酸酐與環(huán)氧基摩爾比為0.7，中和劑為三乙胺，中和度100％，反應(yīng)性硅烷用量為3％時(shí)，硅烷改性的水性環(huán)氧丙烯酸酯具有較好的水溶性以及穩(wěn)定性;硅烷改性的水性環(huán)氧丙烯酸酯涂膜的鉛筆硬度4H、柔韌性lmm，且隨著硅烷含量的增加