UV固化涂料——光敏聚氨酯紙塑覆膜膠的合成及性能研究.pdf

1、隨著現(xiàn)代科技的高速發(fā)展，各行各業(yè)對環(huán)境保護(hù)的要求也越來越高。UV(utraviolet，紫外光)固化技術(shù)是20世紀(jì)50年代以來開發(fā)出的一種全新的綠色技術(shù)，在很多領(lǐng)域都得到了廣泛應(yīng)用。該技術(shù)自問世以來就在世界上獲得了迅速發(fā)展，并一直保持著較高速度增長。 UVCC(ultraviolet curable coatings，紫外光固化涂料)是UV固化技術(shù)在現(xiàn)代涂料工業(yè)中的具體應(yīng)用之一。UVCC基本不使用有機(jī)溶劑，其稀釋用的活性單體也參

2、與固化反應(yīng)，固含量基本可達(dá)到100％，因此可減少因溶劑揮發(fā)所導(dǎo)致的環(huán)境污染以及可能產(chǎn)生的火災(zāi)及爆炸等事故。UVCC是目前涂料行業(yè)較為活躍的研究和開發(fā)領(lǐng)域，已經(jīng)成為 UV固化技術(shù)的主要發(fā)展方向之一。 由丙烯酸酯改性的聚氨酯，由于在大分子結(jié)構(gòu)中同時帶有氨基甲酸酯和羧酸酯結(jié)構(gòu)單元，因此聚氨酯丙烯酸酯(polyurethane acrylate，PUA)光敏樹脂綜合了聚氨酯和丙烯酸樹脂的優(yōu)良性能。具有較高的光固化速度、良好的附著力、柔韌

3、性、耐磨性、耐溫性及突出的高彈性和伸長率等特點，在UV固化涂料工業(yè)中已獲得了非常廣泛的應(yīng)用。本論文以UV固化聚氨酯丙烯酸酯紙塑覆膜膠的研制為核心，主要論述了以下三個方面的內(nèi)容： 首先，對UV固化聚氨酯丙烯酸酯預(yù)聚物合成工藝進(jìn)行了探討。作為光固化涂料主要組成部分的PUA預(yù)聚物的合成通常根據(jù)反應(yīng)物的加料順序不同分為兩種方法，這兩種方法各有優(yōu)劣。從實用角度考慮，必須要兼顧其使用性能和加工性能兩方面的要求。而不同的材料，不同的用途和不同

4、的加工方法對聚合物的結(jié)構(gòu)，粘度，相對分子質(zhì)量分布，玻璃化溫度及聚合反應(yīng)速度的要求是不同的。因此采用兩種方法合成了一種可紫外光固化的聚氨酯丙烯酸酯預(yù)聚物，并從上述幾個方面對這兩種合成路線進(jìn)行了比較。 其次，從PUA樹脂兩種合成工藝的比較出發(fā)選擇了適合紙塑覆膜膠的合成工藝為：按TDI:PEG:HEA為2:1:1.1的摩爾配比在裝有回流冷凝管(帶干燥管)、攪拌器和恒壓滴液漏斗的三頸瓶中加入適量甲苯溶劑與TDI混合，并加入總量為0.1％

5、的對苯二酚，通入干燥氮氣，將HEA于滴液漏斗中向三頸瓶中滴加(控制在1h滴完畢)，在50～60℃反應(yīng)2～3h，升溫至70～80℃，加入0.2％的二月桂酸二丁基錫，將PEG于滴液漏斗中向其中滴加(控制在1.5h滴完畢)，反應(yīng)4～5h。通過篩選光引發(fā)劑、活性稀釋單體與自行研制開發(fā)的PUA樹脂復(fù)配成UV固化紙塑覆膜膠。經(jīng)大量的配方工藝試驗，確定較好的涂料配方為：自制聚氨酯丙烯酸酯預(yù)聚物40％～50％；混合光引發(fā)劑10％；活性稀釋劑50％～40