UV固化聚氨酯丙烯酸酯陰極電泳涂料合成制備及性能研究.pdf

1、UV固化陰極電泳涂料結(jié)合了陰極電泳涂料和光固化涂料的優(yōu)點(diǎn)，不僅固化溫度低、固化速度快，而且以水作為分散介質(zhì)，具有節(jié)能環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)，已成為近年來涂料研發(fā)領(lǐng)域的新方向。
　　 本文從分子設(shè)計(jì)角度出發(fā)，采用自由基溶液聚合的方法，以異佛爾酮二異氰酸酯為原料，端羥基的聚醚二醇作為長(zhǎng)鏈二醇，通過引入N-甲基二乙醇胺提供可陽離子化的胺基，丙烯酸β-羥乙酯提供可光固化的乙烯基，季戊四醇三丙烯酸酯作為活性多官能單體，合成了聚氨酯丙烯酸酯齊聚物。采用

2、FT-IR技術(shù)對(duì)預(yù)聚物的合成過程進(jìn)行紅外追蹤，并表征各聚合階段預(yù)聚物的結(jié)構(gòu)。通過丙酮-二正丁胺法對(duì)合成過程的反應(yīng)速率進(jìn)行監(jiān)控，結(jié)果表明:催化劑二月桂酸二丁基錫的用量為0.15％，反應(yīng)溫度為65℃時(shí)，副反應(yīng)較少，反應(yīng)物反應(yīng)活性的差距較小，反應(yīng)速率容易控制。從樹脂的分子量及其分布考慮，根據(jù)樹脂的水分散特性和漆膜的性能確定了各單體的適宜配比:n(IPDI)∶n(聚丙二醇)∶n(MEDA)∶n(HEA)=4∶1∶2∶1，齊聚物的數(shù)均分子量為21

3、01，胺值為37.3mgKOH/g，中和度為80-100％。
　　 通過對(duì)聚氨酯丙烯酸酯預(yù)聚物進(jìn)行中和使其鹽基化，加水稀釋從而制得陰極電泳涂料。詳細(xì)研究了聚氨酯丙烯酸酯樹脂的水分散過程，并討論了預(yù)聚物中親水基團(tuán)的含量、中和劑和中和度等對(duì)漆膜性能、水分散穩(wěn)定性的影響。研究結(jié)果表明:電泳液固體分15％;中和度80-100％;電泳電壓140-180V,電泳時(shí)間2min;電泳溫度為25℃下漆膜的綜合性能優(yōu)異，附著力為1級(jí);鉛筆硬度為4H

4、;耐沖擊性為50kg·cm;耐水性及耐溶劑性能良好。
　　 在漆膜光固化過程中，體系中活性多官能單體的含量對(duì)漆膜的光固化速度及漆膜的固化性能有很大的影響。當(dāng)體系中活性多官能單體季戊四醇三丙烯酸酯含量為33-75％時(shí)，漆膜的光固化速率較快，固化后漆膜外觀平整光滑，性能優(yōu)異。光引發(fā)劑的種類和含量都對(duì)漆膜的光固化速率及性能有較大的影響。光引發(fā)劑的用量一般以3～5％為宜，將Daroucre1173和Irgacure184復(fù)配使用時(shí)，漆膜