水性端丙烯酸酯基聚氨酯的合成与紫外光固化

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1、ISSN1000-0054清华大学学报(自然科学版)2007年第47卷第6期28/36CN11-2223/NJTsinghuaUniv(Sci&Tech),2007,Vol.47,No.6867-869,884水性端丙烯酸酯基聚氨酯的合成与紫外光固化1112王浩,唐黎明,陈久军,金凤友(1.清华大学化学工程系,北京100084;2.绥化学院实验中心,绥化152061)摘要:为提高水性聚氨酯涂层的力学性能及耐水性能,制[1-3](低)污染、节能型涂料,近年来引起广泛关注。备了一系列可紫外光固化的水性端

2、丙烯酸酯基聚氨酯。以甲紫外光(UV)固化涂料具有固化速度快、生产效率苯-2,4-二异氰酸酯(TDI)、聚乙二醇(PEG)、2,2-二羟甲基[4]高、材料性能优异等优点,聚氨酯丙烯酸酯是目丙酸(DMPA)和甲基丙烯酸-B-羟乙酯(HEMA)为原料,采前研究最多的感光性树脂,它兼备了聚氨酯与聚丙1用H-NMR(核磁共振)分析,表明仅有15%以下的异氰酸酯[5]烯酸酯的优点。通常,紫外光固化涂料为降低涂装基参与了副反应。采用动态光散射技术分析,表明聚氨酯分粘度,需大量使用丙烯酸酯类活性稀释单体,导致散体的

3、粒径随DMPA含量的增加而减小。测试了紫外固化涂料的有机挥发组分(VOC)大幅度升高,因此,研涂层的玻璃化转变温度、硬度及耐水性。结果表明,固化涂层的耐水性能很好,且随聚氨酯中端丙烯酸酯基含量的增加,究具有良好性能的光固化水性聚氨酯涂料具有重要固化涂层的热性能和力学性能均有提高。价值。目前,在光固化水性聚氨酯的报道中通常采用[5-8]关键词:水性聚氨酯;端丙烯酸酯基;紫外光固化;涂料较复杂的合成方法,且涂层的性能还有待改善。本文作者曾合成了一种可紫外光固化的水性端中图分类号:TQ633文献标识码:A

4、[9]丙烯酸酯基聚氨酯,方法简单易行,固化涂层的文章编号:1000-0054(2007)06-0867-03耐水性能及力学性能很好,但还没有研究聚合物结构及分散状态。SynthesisandUV-curingofwaterborne1本文采用H-NMR(核磁共振)分析了异氰酸酯acrylatedpolyurethanes基参与副反应的程度,采用动态光散射技术分析了WANGHao1,TANGLiming1,CHENJiujun1,JINFengyou2影响聚氨酯分散体粒径的因素,进而研究了丙烯酸(1.

5、DepartmentofChemicalEngineering,TsinghuaUniversity,酯基含量对紫外光固化涂层性能的影响。Beijing100084,China;2.ExperimentCenterofSuihuaCollege,Suihua152061,China)1试验部分Abstract:AseriesofwaterborneUV-curableacrylated1.1主要原料polyurethanesweresynthesizedwiththeobjectivetoimpro

6、vetheirmechanicalpropertiesandresistancetowater.Toluene聚乙二醇400(PEG400),分析纯,天津天泰精2,4-diisocyanate(TDI),polyethyleneglycol(PEG),细化学品有限公司;甲苯-2,4-二异氰酸酯(TDI,2,2-dimethylolpropionicacid(DMPA),andB-hydroxyethylmethacrylate(HEMA)wereusedastherawmaterials.1H-NM

7、R其中含20%的甲苯-2,6-二异氰酸酯),分析纯,上海analysisshowsthatlessthan15%oftheisocyanategroups试剂一厂;2,2-二羟甲基丙酸(DMPA),分析纯,participatedinsidereactionsduringthesynthesisreaction.DynamicAcrosOrganics公司产品;甲基丙烯酸-B-羟乙酯lightscatteringmeasurementsshowthattheparticlesizeinthe(HEM

8、A),化学纯,天津市化学试剂研究所;N-甲dispersionsdecreasedwithincreasingDMPAcontentinthepolymers.Theresistancetowaterofthecuredcoatingsisbetter基吡咯烷酮(NMP),天津市博迪化工有限公司,使thanthatofuncuredcoatings.Boththeglasstransitiontemperature用前进行脱水处理。andthehardnessofth