水溶性UV環(huán)氧丙烯酸酯預(yù)聚物的研究與制備.pdf

1、紫外光固化技術(shù)的誕生與發(fā)展為涂料行業(yè)的發(fā)展提供了潛在的空間。隨著科學(xué)技術(shù)迅猛的發(fā)展,高性能、低污染、低成本的水溶性紫外光固化涂料已經(jīng)成為當(dāng)今人們關(guān)注的熱點(diǎn)之一。
　　水溶性光固化涂料主要是由水溶性光固化樹脂、光引發(fā)劑、水以及其它添加劑組成。其中,水溶性光固化樹脂是指具有丙烯?；牡头肿宇A(yù)聚物,其在體系中起著重要的作用,決定著涂膜的主要性能。
　　本論文研究了水溶性UV環(huán)氧丙烯酸酯預(yù)聚物的合成與制備,主要做了以下兩個(gè)方面的工作

2、:
　　利用2,2-羥甲基丙酸(DMPA)代替部分的丙烯酸(AA)與雙酚A環(huán)氧樹脂反應(yīng),引入可進(jìn)行光固化反應(yīng)的光敏基團(tuán),制成UV預(yù)聚物(EA);再加入馬來酸酐(MA)與EA反應(yīng),引入親水基團(tuán)(-COOH),制得可溶于水的UV環(huán)氧丙烯酸酯預(yù)聚物(EA);最后,使用有機(jī)胺中和成鹽,得到水溶性UV環(huán)氧丙烯酸酯預(yù)聚物。主要討論了反應(yīng)溫度、催化劑的用量、DMPA的加入量對(duì)水溶性UV環(huán)氧丙烯酸酯預(yù)聚物的反應(yīng)速率、水溶性以及涂膜性能的影響,并用

3、紅外對(duì)預(yù)聚物以涂膜結(jié)構(gòu)的變化進(jìn)行表征。結(jié)果表明:合成EA的最佳工藝條件為:DMPA:AA(mol)=3:7;反應(yīng)溫度100℃;BDMA用量1wt.％,反應(yīng)時(shí)間為210min。合成M-EA的反應(yīng)溫度為90℃,反應(yīng)時(shí)間為150min。獲得的預(yù)聚物含水量為16.2wt.%;涂膜光固化時(shí)間為37s,硬度為2H,綜合性能較好。
　　利用酸酐對(duì)其進(jìn)行改性。首先雙酚A環(huán)氧樹脂與AA合成基本的UV預(yù)聚物EA,在通過加入偏苯三甲酸酐(TMA)和MA

4、的混合物與EA反應(yīng),引入親水基團(tuán),使其具有水溶性;最后,通過有機(jī)胺中和成鹽,合成水溶性UV環(huán)氧丙烯酸酯預(yù)聚物。本實(shí)驗(yàn)討論了溫度、催化劑、酸酐的比例以及酸酐的加入量對(duì)水溶性UV環(huán)氧丙烯酸酯預(yù)聚物的合成條件以及預(yù)聚物性能的影響。結(jié)果表明:合成基本的EA時(shí),最佳反應(yīng)溫度控制在100℃,反應(yīng)240min,BDMA的用量1wt.%;合成TM-EA的溫度選擇85℃;酸酐MA:TMA(mol)=8:2時(shí),加入酸酐總量的90wt.%,合成的預(yù)聚物水溶性