IPDI改性紫外光固化环氧丙烯酸酯涂料的研究

IPD I 改性紫外光固化环氧丙烯酸酯涂料的研究

张晓蕾1

,费学梅2

,周海军1

,刘会强3

,李彦涛1

(1 河北省能源研究所,石家庄050081;2 衡水宝力工程橡胶有限公司,河北衡水053000;3 河北省化学工业研究院,石家庄050031)

摘 要:通过异佛尔酮二异氰酸酯(IPD I)改性环氧丙烯酸酯(四氢邻苯二甲酸二缩水甘油丙烯酸酯),以此改性预聚物配合活性稀释剂、光引发剂制得紫外光固化涂料。考察了不同 NCO 与 OH 配比对产物黏度的影响。通过FT -IR 对预聚物的结构进行表征,用TGA 研究固化膜的热性能,拉伸实验研究固化膜的力学性能。结果表明,反应物中当 N CO 与 OH 的物质的量比小于1时, NCO 与 OH 比值越高则产物的黏度越大;改性后的光固化薄膜的拉伸强度能达到23M P a 以上,断裂伸长率比未改性以前提高了3倍以上,开始热分解的温度为150 。

关键词:IPD I ;紫外光固化;环氧丙烯酸酯

中图分类号:TQ 630 7 文献标识码:A 文章编号:0253-4312(2009)10-0060-03

Study of UV -Curable IPD IM odified Epoxy Acrylate Coatings

Zhang X iao le i 1

,FeiXue m ei 2

,Zhou H a ijun 1

,Liu H uiqiang 3

,L iY antao

1

(1.H ebei Institute of Energy,Shij i azhuang 050081,Chi na ;

2.H engshui Baoli Project Rubber L i m ited Company,H engshui ,H ebei 053000,China;

3.H ebei P rovince Che m ical Industry R esearch Instit u te ,Shijiazhuang 050031,China )

Abstract :The epoxy acr y late (tetrahydrocannabino l ph t h alate g l y c i d y l acr y late)w as m odified by I PD I to prepare aprepo ly m er ,wh ich w as used to fo r m ulate a UV -curi n g coati n g together w ith,acti v e d il u ent and

pho toinitiator .The i n fl u ence of NCO /OH on viscosity of product w as i n vestigated .The str ucture ofUV -cu -r i n g prepoly m er w as characterized by FT-I R .The ther m al properti e s of cured fil m w ere stud i e d by TGA and the m echanical properti e s w ere stud i e d by tensile tes.t The resu lts sho w ed that the h i g her NCO /OH ratio led to h i g her viscosity of the produc.t Tensile strength of t h e UV -cured coatings fil m w as above 23M Pa .The e -longati o n at break w as increased by 3ti m es and the on-set deco m positi o n te m perature w as 150 .

KeyW ords :I PD I ;UV -c uring ;epoxy acr y late

作者简介:张晓蕾(1980 ),女,助理研究员,主要从事UV 固化涂料及聚酰亚胺材料的研究开发工作。

0 引 言

紫外光固化涂料具有固化速度快、环境友好、节约能源、可涂装各种基材等优点,因而受到越来越多的重视。环氧丙烯酸酯是国内目前光固化产业消耗量最大的一类低聚物,硬度高、附着力好、固化速度快。四氢邻苯二甲酸二缩水甘油丙烯酸酯除具有普通环氧丙烯酸酯类的优点外,还具有黏度低、反应活性适中、粘结强度高、相容性好、电绝缘性良好、超低温性和耐候性好等特点[1],因此可用于许多特殊领域,但是四氢邻苯二甲酸二缩水甘油丙烯酸酯的硬度较高,柔顺性较差。用M D I 中的 NCO 与双酚A 型环氧丙烯酸酯的 OH 反应得到的改性光敏预聚物具有较好柔顺性[2]。而用异佛尔酮二异氰酸酯(IPD I)的 NCO 与四氢邻苯二甲酸二缩水甘油丙烯酸酯分子链上的 OH 反应,以改善其柔顺性还未见有文献报

道[3]。本文采用异佛尔酮二异氰酸酯对四氢邻苯二甲酸二缩

水甘油丙烯酸酯进行改性得到一种改性光敏预聚物,研究了不同 N CO 与 OH 配比对产物黏度的影响,并对预聚物的结构、光固化膜的性能等方面进行了表征。

1 实验部分

1.1 原料

四氢邻苯二甲酸二缩水甘油丙烯酸酯:自制;2-羟基-2-甲基-1-苯基酮(1173)、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(TM P-TA )、三丙二醇类二丙烯酸酯(T PGDA )、1,6-己二醇二丙烯酸酯(HDDA ):均为工业品,天津天骄化工有限公司;甲苯:分析纯,天津市富宇精细化工有限公司;异佛尔酮二异氰酸酯(IPD I):工业品,德国拜耳公司;二月桂酸二丁基锡:分析纯,天津博迪化工有限公司。

第40卷第1期涂料工业

V o.l 40 N o .1

2010年1月PA I NT &COAT I NG S INDU STRY Jan .2010