紫外光固化水性聚氨酯的合成与性能研究

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1、北京化工大学硕上学位论文紫外光固化水性聚氨酯的合成与性能研究摘要紫外光固化水性聚氨酯结合了光固化涂料和水性聚氨酯树脂的优点，以其突出的环保，节能和快速固化等优势而越来越受到重视。自乳化光固化涂料因无Cb-*L化剂对光固化涂层的干扰，固化后的性能更加突出，较有前途。目前该体系的合成制备主要通过以单端羟基丙烯酸类单体对端异氰酸酯的聚氨酯预聚物进行封端来实现的，但这样的采用主链封端方式引入的可交联固化的双键量有限。本研究课题以聚已二酸l，4一丁二醇酯二醇(PBA2000)，甲苯二异氰酸酯(TDI)，二羟甲基丙酸(DMPA)，丙烯酸羟乙酯(HEA)，甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)为主要原料进行聚合，经

2、三乙胺(TEA)中和，以去离子水乳化后，制得光固化水性聚氨酯乳液。其中利用GMA与主链中DMPA羧基的反应，可引入更多的可光固化的双键，增加官能度，使交联的支化点变多，形成的网状结构性能更优异，改善单纯的水性聚氨酯硬度和耐水差的缺点，从而获得的UV固化水性聚氨酯综合性能优良。对于GMA改性的紫外光固化水性聚氨酯研究表明：(1)GMA接枝反应的最佳温度在70。C。(2)随着DMPA用量的增加，获得的聚合物中硬段含量增加，涂膜硬度提高而耐水变差。所以DMPA用量在1．3％(3)随着n(．NCO)：n(．OH)增大，膜硬度变大，耐水有所下降，但是稳定性变差，故n(．NCO)：n(．OH)在1．5．1

3、．6为最佳。(4)随着GMA与DMPA的摩尔比变大，聚合物中GMA含量变大，所以交联度上升。硬度也有很大提高，但是稳定性变差，所以最佳摩尔比为0．5—0．6。(5)光引发剂浓度为乳液质量的3％，光固化时间为40秒时，本体系的光固化速度最佳。关键词：水性聚氨酯，G^ttA改性，光固化II摘要SynthesisandPropertiesofUV-curableWaterbornePolyurethaneABSTRACTUV-curingwater-basedpolyurethanehasadvantagesofUV-curingcoatingsandwater-basedpaint．Moreand

4、moreattentionarepaidtoitsoutstandingenvironmentalprotection，energysavingandfastcuringandotheradvantages．UV-curingcoatingsforself-emulsifyingemulsionwithoutemulsifiersgetbetterbenefits．CurrentlythesystemofUV-curingwater-basedpolyurethaneismainlythroughthepreparationandthesynthesisofsingle-hydroxyl—te

5、rminatedethersofacrylicmonomers．Buttheadoptionofsuchamethodtointroducetheperformedpolymerwilllimitedcontentsofdoublebond．Inthisstudysubjects，Glycidylmethacrylate(GMA)modifiedUV-curablewaterbomepolyurethaneemulsionwaspreparedbyusingPolybutyleneglycoladipate，Hexanedioicacid，polymerwith1,4-butanediol(P

6、BA2000)，Toluenediisocyanate(TDI)，Dimethylolpropionicacid(DMPA)，2-Hydroxyethylacrylate(HEA，glycidylmethacrylate(GMA)asthemainmaterials．ItcanformthestableUV-curablewaterbomepolyurethaneemulsionaftertheneutralizationwithtriethylamine．OneadvantageofGMAwiththemainchaincarboxylgroupintroducedinresponsetoD

7、MPAmaybetheintroductionofmoreavailableUV-curingofthedoublebond，SOthat111北京化工大学硕士学位论文cross—linkedbranchingpointofaddingmoretoformameshstructurewithimprovedperformanceandtoimprovethepurewater-basedpolyu