UV固化金属涂料用树脂的合成及性能研究

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1、UV固化金属涂料用低聚物的合成及性能研究罗　侃作者简介：罗侃（1984－　），男，硕士研究生，主要从事光固化树脂的研究开发。通讯地址：江苏宜兴市官林三木路85号江苏三木集团有限公司技术部　214258电子邮箱：luokan919@yahoo.com.cn，吕　波，惠正权（江苏三木集团股份有限公司　江苏无锡　214258）摘要：合成了一种可以用于UV金属涂料的低聚物，用傅立叶红外光谱（FTIR）对其结构进行表征；探讨了温度和时间对合成反应的影响；重点研究了低聚物对金属的附着力，初步探讨金属附着力基本原理；测试了UV固化涂膜的基本性能，表明该低聚物具有较快的光固化速度、高硬度、

2、高柔韧性、优异的金属附着力和良好的耐水性等性能。关键词：UV固化；金属附着力；丙烯酸多元醇StudyonthesynthesisandpropertiesofthepolymerusedfortheUV-curablemetalcoatingsKan-Luo,Bo-Lv,Zhengquan-Hui(JiangsuSanmuGroup,WuxiJiangsu,214258)Abstract:SynthesizeakindofpolymerfortheUVcuringmetalcoatings,characterizeitsstructurebyFTIR;　discussthe

3、influencesoftemperatureandtimeonthesynthesisreaction;focusedonthepolymerofthemetaladhesion,studythebasicprinciplesofmetaladhesion;testthebasicperformanceoftheUV-curablecoatings,indicatesthatthepolymerhasafasterspeedofUVcurable,highhardness,highflexibility,excellentmetaladhesionandgoodwater

4、resistancepropertiesandsoon.Keywords:UV-curable;metaladhesion;acrylicpolyol0引言UV金属涂料在金属标牌装饰、易拉罐加工、金属饰板制造、铝合金门窗保护及钢管临时涂装保护等方面有较广泛的应用[1]。UV涂料应用于金属材料时常遇的问题就是涂层对金属的附着力不佳，在没有添加特别功能的附着力促进剂，常规UV涂料很难获得较理想的附着力。光固化金属涂料配方中，附着力促进剂并不是必不可少的。本课题通过对金属涂料附着力机理进行研究，开发出了不用附着力促进剂，也可以获得优异金属附着力的光固化低聚物。0实验部分0.1试剂

5、异佛尔酮二异氰酸酯（IPDI）；丙烯酸羟乙酯（HEA）；丙烯酸多元醇（自制，羟值：125mgKOH/g）；对羟基苯甲醚（MEHQ）；二丁锡二月桂酸酯（T-12）；1173；1，6-己二酸双丙烯酸酯（HDDA）。0.2合成方法在四口烧瓶中，按计量加入IPDI、MEHQ与T-12（用甲苯稀释至1：10）；升温至45℃，滴加HEA，1h滴加完毕；在50℃～55℃保温3h左右，降－NCO值至理论值；再加入计量的MEHQ与T-12，升温至70℃，滴加低分子量的丙烯酸多元醇；在85℃保温至－NCO降至0.5％以下，结束反应；加入HDDA兑稀，放料。0.3分析测试0.3.1红外测试采用涂

6、膜法，用傅立叶红外色谱测试低聚物红外谱图0.3.2酸值精确称取1g左右低聚物于250ml锥形瓶中，用20ml苯醇溶解，用氢氧化钾乙醇溶液滴定。0.3.3－NCO值运用二正丁胺法[2]，测定样品中NCO基的质量含量。0.3.4金属附着力测试制备光固化清漆，在铝板或铝膜上进行喷涂或刮涂，在紫外灯下进行UV固化，用划格法测试其对金属的附着力。1结果与讨论2.1　红外谱图图1　低聚物红外谱图图1是低聚物的红外谱图，从图可以看出，在3400cm-1附近出现了N-H吸收峰，3310cm-1附近几乎看不到氢键化的吸收峰，表明脲基上的N-H几乎没有氢键化；在1521cm-1附近出现了N-H

7、伸缩震动峰，在1724cm-1附近出现了C=O的伸缩震动峰，在1177cm-1附近C-O的伸缩震动峰，这些都是聚氨酯的特征谱带。在2955cm-1处有很明显的O-H吸收峰，结合1724cm-1附近的强吸收峰，可以判断，该物质中含有饱和-COOH的结构。2.2　反应温度与时间的影响由于在低聚物的合成过程中，IPDI与HEA、丙烯酸多元醇的反应时一个动态平衡过程，所以反应温度是影响合成的关键因素之一[5]。对于IPDI，2个-NCO基团在低温下差距较大，温度升高差距缩小，因此反应要分两步进行，第一步反应温度不宜过高，控