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1、X聚氨酯丙烯酸酯研究进展ResearchProgressesinPolyurethaneAcrylates严勇军丁马太骆惠雄(厦门大学化学系,厦门,361005)YanYongjunDingMataiLuoHuixong(ChemistryDepartmentofXiamenUniversity,Xiamen361005,China)摘要本文概述了辐射固化材料聚氨酯丙烯酸酯果。辐射固化材料的主要组份是反应性预聚体,分子的研究进展,详细讨论了氨酯丙烯酸酯预聚体的合量一般在1,000以上;此外,它通常还含活性稀释剂、成、活性稀释剂和固化,及其固化物的结构、性能和应光引发剂、光敏
2、化剂、颜料、触变剂、增塑剂等组分。氨用领域。酯丙烯酸酯预聚体是一种极有前途的辐射固化材料关键词聚氨酯丙烯酸酯辐射固化的主要成分。其分子结构中含丙烯酸官能团和氨基甲ABSTRACTThepaperreviewsbrieflytheresearch酸酯键,固化后材料兼具聚氨酯的高耐擦伤性、硬度、progressesinradiationcurableurethaneacrylates撕裂强度和好的低温性能以及聚丙烯酸酯优异的光(UA)materials.Thesynthesis,reactivedilutiona-学性能和耐侯性。根据用途的不同,选择不同的预聚gentsandc
3、uringmethodsofUAprepolymer,aswell体合成原料和不同的辐射固化条件,可以得到性能各asthestructure,propertiesandapplicationsofthe异的材料。目前氨酯丙烯酸酯已广泛应用于涂料、印curedUAmaterialsarediscussedindetail.刷油墨、胶粘剂等各个领域。本文谨就氨酯丙烯酸酯KEYWORDSpolyurethaneacrylates,radiation预聚体的合成、活性稀释剂和固化,以及固化物的结curing构、性能和应用等的研究进展作一综述。1引言2氨酯丙烯酸酯预聚体的合成在许多工
4、业技术领域中,以辐射(电子束、紫外线通常,氨酯丙烯酸酯预聚体的合成包括如下两个等)替代热处理已在聚合物合成与固化过程中得到广步骤:1.多元醇与二异氰酸酯反应,制备两端均由异泛的应用,并显示出快速增长的势头。使用辐射技术氰酸酯基封闭的氨酯预聚体;2.上述预聚体与羟基的好处是高效、节能、省空间、少污染。这一领域的许丙烯酸酯进一步反应,生成两端以丙烯酸酯封端的氨多进展是由于引入了新的辐射固化材料和设备的结[1]酯丙烯酸酯预聚体。以上反应如下式所示:反应式1:(n+1)OCN-R-NCO+nHO-R′-OH2R″OHOCN(RNHCOR′OCNH)nRNCOOOR″OCNH(RNH
5、COR′OCNH)nRNHCOR″OCOOX初稿收到日期:1995-07-16终稿收到日期:1995-10-26186《功能材料》1996,27(2)O其中R″:CH2CHC(CH2)m-反应式2:nHO-R′-OH+(m+n)OCN-R-NCO+mHOR′″OHOCOCHCH2-(RNHCOR′″OCHN)m(RNHCOR′OCNH)n-OOOOOCOCHCH2CH2CH3如果在氨酯丙烯酸酯预聚体的合成反应中,使用其中R′″:-CH2CCH2-双羟基的丙烯酸酯,则可在预聚体侧链位置引入丙烯酸官能团,得到官能度大于2的氨酯丙烯酸酯预聚CH2体[3]。从氨酯丙烯酸酯预聚体分子
6、链结构中含-COO-有-NH-和-O-三种主要极性基团不难推断,表1用于制备UA的二异氰酸酯在合成反应中发生明显的氢莛变化。以上两步合成反Table1DiisocyanatesUsedinPreparationofUA应均属二级反应动力学反应,不过,第一步反应速率DesignationStructure[2]常数较第二步反应速率常数要小一个数量级。TDICH3NCO用于制备聚氨酯的二异氰酸酯一般均可用于制OCN备氨酯丙烯酸酯预聚体。二异氰酸酯由于结构的不同而性质不同,由芳香族二异氰酸酯所生成的聚合物易MDIOCNCH2NCO于泛黄;脂肪族、脂环族二异氰酸酯则无此弊端。表1列
7、出了一些常用的二异氰酸酯。HMDIOCNCH2NCO多元醇一般是聚酯或聚醚多元醇,高分子链中引入聚酯链段可提供材料所需高硬度、高撕裂强度、耐擦伤性、耐臭氧化及耐紫外线降解性,并增大树脂的XDIOCNCH2CH2-NCO极性;而引入聚醚链段则提供材料所需的耐低温性、CH3水解稳定性和耐冲击性。然而,聚醚链段不耐氧化,且CH3IPDICH2-NCO在紫外线照射下易于降解。常用的多元醇有聚己二酸NCOCH3酯系二元醇、聚己内酰胺二元醇、聚氧化乙烯二元醇、聚氧化丙烯二元醇等。异氰酸酯基甲基丙烯酸(IEM)是另一类二官能度单