高硬度UV固化水性聚氨酯的合成与性能

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阳离子型水性UV固化含氟聚氨酯树脂的制备及性能研究

阳离子型水性UV固化含氟聚氨酯树脂的制备及性能研究

阳离子型水性UV固化含氟聚氨酯树脂的制备及性能研究李冠荣;张力;何游;彭毅成;付黎黎;王耿衔【摘要】以二乙醇胺、甲基丙烯酸十三氟辛酯为原料,通过迈克尔加成反应合成一种含氟二元醇(F-DEA),并以此为含氟单体,通过缩合共聚的方法与异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、聚四亚甲基醚二醇(PTMG-1000)、N-甲基二乙醇胺(MDEA)以及季戊四醇三丙烯酸酯(PETA)反应合成一种阳离子型水性UV固化含氟聚氨酯树脂.利用FT-IR、1H-NMR等手段对产物的分子结构进行表征.采用粒径分析、接触角、X 射线光电子能谱(XPS)以及各种性能测试手段,对乳液、光固化过程及涂膜性能进行分析研究.结果表明:在一定条件下,该树脂能稳定分散在水中,随着含氟量的增加,乳液粒径增大,但光固化效率有所降低,同时热处理后的氟碳链迁移至涂膜表面,所得的光固化涂膜各种性能较好,特别是耐水和耐酸碱性有明显改善.【期刊名称】《涂料工业》【年(卷),期】2014(044)009【总页数】7页(P54-60)【关键词】水性聚氨酯;UV固化;含氟聚合物;表面【作者】李冠荣;张力;何游;彭毅成;付黎黎;王耿衔【作者单位】广东工业大学材料与能源学院,广州510006;广东工业大学材料与能源学院,广州510006;广东工业大学材料与能源学院,广州510006;广东工业大学材料与能源学院,广州510006;广东工业大学材料与能源学院,广州510006;广东工业大学材料与能源学院,广州510006【正文语种】中文【中图分类】TQ637.83水性聚氨酯树脂根据其亲水基团所带电性的不同,可将其分为非离子型、阴离子型和阳离子型。

目前,对阴离子型水性聚氨酯的报道[1-3]较多,其产品也已经得到广泛应用。

由于季铵盐型的阳离子水性聚氨酯在水性化过程中工序比较复杂,而且其乳化后的产品稳定性较差,因此,成果主要停留在实验研究阶段[4-6],能实现工业化的产品还比较少。

水性聚氨酯的性质、用途及合成工艺

水性聚氨酯的性质、用途及合成工艺
9何曼君,陈维孝和董西侠等。高分子物理[M】.上海:复旦大学出版社,1990: 156-165
10曹坤,吴建芬和孙建中等。水性聚氨酯研究进展【J】.席分子遵掘1994,9: 156~165
参考文献
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水性聚氨酯的制备与性能

水性聚氨酯的制备与性能

第一章聚氨酯(PU)相关概述1.1聚氨酯简介1.1.1聚氨酯的定义聚氨酯,中文名称聚氨基甲酸酯。

英文名:polyurethane,是主链上含有重复氨基甲酸酯基团(NHCOO)的大分子化合物的统称。

它是由有机二异氰酸酯或多异氰酸酯与二羟基或多羟基化合物加聚而成。

聚氨酯大分子中除了氨基甲酸酯外,还可含有醚、酯、脲、缩二脲,脲基甲酸酯等基团。

用途:根据所用原料的不同,可有不同性质的产品,一般为聚酯型和聚醚型两类。

可用于制造塑料、橡胶、纤维、硬质和软质泡沫塑料、胶粘剂和涂料等。

制备来源:由二元或多元异氰酸酯与二元或多元羟基化合物作用而成的高分子化合物。

聚氨基甲酸酯,是分子结构中含有—NHCOO—单元的高分子化合物,该单元由异氰酸基和羟基反应而成,反应式如下:—N=C=O + HOˉ→—NH-COOˉ聚氨酯的发现:20世纪30年代,德国Otto Bayer 首先合成了TPU。

在1950年前后,TPU作为纺织整理剂在欧洲出现,但大多为溶剂型产品用于干式涂层整理。

20世纪60年代,由于人们环保意识的增强和政府环保法规的出台,水系TPU涂层应运而生。

70年代以后,水系PU涂层迅速发展,PU涂层织物已广泛应用。

80年代以来,TPU的研究和应用技术出现了突破性进展。

与国外相比,国内关于PU纺织品整理剂的研究较晚。

1.2 水性聚氨酯的概念水性聚氨酯是以水代替有机溶剂作为分散介质的新型聚氨酯体系,也称水分散聚氨酯、水系聚氨酯或水基聚氨酯。

水性聚氨酯以水为溶剂,无污染、安全可靠、机械性能优良、相容性好、易于改性等优点。

聚氨酯树脂的水性化已逐步取代溶剂型,成为聚氨酯工业发展的重要方向。

水性聚氨酯可广泛应用于涂料、胶粘剂、织物涂层与整理剂、皮革涂饰剂、纸张表面处理剂和纤维表面处理剂。

1.3 水性聚氨酯的发展历程聚氨酯乳液的开发几乎是同聚氨酯树脂工业化发展同步的。

但早期的研究进程大大地落后于聚氨酯工业的发展。

1943年德国一位化学家斯克拉克(P.Schlack)在乳化剂及保护胶体的存在下,将异氰酸酯在水中乳化,成功地制备出聚氨酯乳液。

高硬度磺酸型水性聚氨酯涂料的合成及性能研究

高硬度磺酸型水性聚氨酯涂料的合成及性能研究

高硬度磺酸型水性聚氨酯涂料的合成及性能研究陶灿;王继印;鲍俊杰;黄毅萍;许戈文【摘要】采用γ-氨丙基三乙氧基硅烷(KH-550)和环氧树脂(E-44)复合改性磺酸型水性聚氨酯,制得硬度高、耐热性和耐化学品性能优异的水性聚氨酯涂料.通过衰减全反射红外分析了聚氨酯的结构,用DSC、TG等对涂膜进行了表征.考察了KH-550及E-44含量对涂膜硬度、耐化学品性及耐热性的影响,结果表明:KH-550和E-44的加入均明显改善了涂膜的硬度和耐化学品性,当KH-550含量为6%~8%,E-44含量8%~10%时,涂膜的综合性能最优.【期刊名称】《涂料工业》【年(卷),期】2014(044)011【总页数】7页(P58-63,67)【关键词】磺酸型水性聚氨酯;KH-550;E-44;水性聚氨酯涂料【作者】陶灿;王继印;鲍俊杰;黄毅萍;许戈文【作者单位】安徽大学化学化工学院安徽省绿色高分子重点实验室,合肥230601;安徽大学化学化工学院安徽省绿色高分子重点实验室,合肥230601;安徽大学化学化工学院安徽省绿色高分子重点实验室,合肥230601;安徽大学化学化工学院安徽省绿色高分子重点实验室,合肥230601;安徽大学化学化工学院安徽省绿色高分子重点实验室,合肥230601【正文语种】中文【中图分类】TQ637.81水性涂料具有无毒、不易燃烧、环境污染低等优点,成为近年来研究的热点。

单组分水性聚氨酯涂料防腐性能优良、耐温性能好、耐磨、附着力强,可以用于木器家具涂料、地板涂料、汽车修补涂料、防腐涂料和特种涂料[1-2]。

但是,单组分水性聚氨酯涂料缺乏交联,导致涂膜硬度低、耐化学品性能较差,而限制了其应用[3]。

硅烷偶联剂[4-5]和环氧树脂[6-7]的引入可以提高水性聚氨酯的交联度,改善涂膜的硬度和耐化学品性能。

目前采用硅烷偶联剂或环氧树脂单一改性水性聚氨酯的研究较多,但是双重改性相对较少。

黎兵等[8]将γ-氨丙基三乙氧基硅烷(KH-550)开环环氧树脂E-51的产物引入到水性聚氨酯结构中,发现其耐水性得到了较好的改善,但是其合成工艺较为复杂。

光固化水性聚氨酯_SiO_2纳米复合乳液的合成和膜性能

光固化水性聚氨酯_SiO_2纳米复合乳液的合成和膜性能

第26卷第11期高分子材料科学与工程Vol.26,N o.112010年11月POLYMER MATERIALS SCIENCE AND ENGINEERINGNo v.2010光固化水性聚氨酯/SiO 2纳米复合乳液的合成和膜性能张胜文,姜思思,沈利亚,江金强,刘晓亚(江南大学化学与材料工程学院,江苏无锡214122)摘要:以异佛尔酮二异氰酸酯、聚乙二醇、2,2 双羟甲基丙酸、甲基丙烯酸 2 羟基乙酯(HEM A)为主要原料,通过丙酮法合成光固化水性聚氨酯丙烯酸酯预聚体,三乙胺中和后原位引入纳米二氧化硅水溶胶制备光固化水性聚氨酯/二氧化硅纳米复合乳液(WP U/SiO 2)。

研究了纳米二氧化硅对复合乳液粒径、黏度以及复合膜微观结构和力学性能的影响。

经X 射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM )和原子力显微镜(AFM )对复合膜微观结构分析表明,纳米二氧化硅与聚氨酯之间存在很好的相互作用,纳米二氧化硅均匀分散在聚氨酯基体中。

动态力学分析表明纳米二氧化硅可提高复合膜的储能模量。

关键词:紫外光固化;水性聚氨酯;纳米二氧化硅;膜性能中图分类号:T B383 文献标识码:A 文章编号:1000 7555(2010)11 0009 04收稿日期:2010 07 05基金项目:国家自然科学基金资助项目(51003041),中央高校基本科研业务费专项资金资助(JUS RP11004)通讯联系人:张胜文,主要从事聚合物乳液及涂料研究, E mai l:zsw 0825@近年来,紫外光固化水性聚氨酯乳液(WPU )因具有综合性能好、高效、环保等优点而受到国内外研究人员的广泛关注[1~3]。

但是光交联聚氨酯乳胶膜的力学性能还不能与传统交联聚氨酯膜性能相媲美,从而限制了该乳液在涂层材料领域的广泛应用。

纳米二氧化硅具有高硬度、低折光指数等优点,被广泛用于增强聚合物体系。

Kim H K [4],Wang D N [5],Shu K D [6]在WPU 中引入气相二氧化硅或二氧化硅水溶胶使其与光固化水性聚氨酯乳液进行物理共混,但是由于纳米二氧化硅很难在复合体系中达到纳米级分散,且两者之间缺乏很好相互作用,故聚氨酯复合膜力学性能提高有限。

紫外光固化水性聚氨酯的制备及性质研究

紫外光固化水性聚氨酯的制备及性质研究

性基 团 , 再加 入三 乙胺 中和 9 0 % 的一 C O O H , 最 后 滴加 去离 子水 在分 散机 中综 合乳 化 , 制得 目标 产物 水性 聚氨酯 。
据 文 献 资料 显 示 , 当D M P A的含 量 占总质 量 的 5 %

7 . 9 % 时, 乳液 的外 观和 稳定 性都 比较好 。在 此 范 围 内
泽 等 方面 不尽 人意 , 另一 方 面丙 烯 酸树 脂具 有 机械 强 度 高、 耐黄 变 、 耐老化、 耐 候 性 好 的优 点 , 但 同 时存 在 耐 热 性、 耐 溶剂 性 、 耐磨 性差 的缺 陷 。 由于 两种材 料 在性 能上
具 有很 大 的互补 性 , 因此 如何 将 两种 材料 进 行 复合 以制 得 性质优 良的涂 料是 国 内外 的研 究热 点 。
随着 亲 水性 扩链 剂含 量 的增 加 , 可 以有效 地 提高 涂膜 的 力学性能, 还 可 以使 分 子的粒 径 处 于较 小 的范 围 , 从 而 提 高水 性聚 氨酯 的丰度 , 因此选 定 加入 D M P A的质 量 分
数为 7 . 9 % 。
R值 ( - N C O / 一 O H ) 的大 小 与 乳 液 的稳 定 性 和 成 膜 性 能 关 系密切 。保 证其 它 因素 不变 ,随着 R值 增大 , 一 N C O 含量 增 大 且 形成 交联 成 分增 多 , 容 易发 生 暴 聚 , 产 生 凝
国陆 陆续续 出 台关于 环保 的法 律法 规 。 如何 降低 涂料 中 易挥 发有 机 物 ( v o c ) 含 量 成 为 人们 研 聚合 法 。 先用 T D I与 P C D L合成水 性聚 氨酯 预聚 体 , 再用 非亲 水性 扩 链剂 将链 长 扩展 到 一 定程 度后 , 加 入亲 水性 扩链 剂再 次 进行 扩链 并 引入 亲水

紫外光固化水性聚氨酯丙烯酸酯的合成及改性研究

紫外光固化水性聚氨酯丙烯酸酯的合成及改性研究
利用以上最佳合成工艺条件制备出WPUA乳液和UV-WPUA胶膜,再以丙烯酸对纳米氧化铝进行表面改性,与WPUA乳液进行物理共混,加入光引发剂后,在紫外光下引发C=C双键进行自由基聚合,交联固化成膜,对胶膜性能进行研究。结果表明,随着AA/Al2O3含量的增加,AA/Al2O3-WPUA胶膜的硬度和拉伸强度均有所提高,但附着力和断裂伸长率都有所降低,AA/Al2O3-WPUA膜的耐水性耐乙醇性均比纯WPUA胶膜要好,但耐碱性稍差。AA/Al2O3-WPUA膜的接触角均比纯WPUA膜的接触角要大,且自由能要低。热分析性能结果表明,Td方面,加入AA/Al2O3材料后无论是5%Td或者10%Td,都能获得获得提升,改性后杂化膜的熔点均比纯WPUA样品的熔点低,熔融焓比改性后杂化膜的熔融焓低,AA/Al2O3加入水性聚氨酯丙烯酸酯后形成的复合材料热稳性能更好。
紫外光固化水性涂料具有安全、无毒、环保、高效、节能等优点而受到重视,是目前涂料行业研究的热点,但自由基型紫外光固化聚氨酯丙烯酸酯(UV-WPUA)材料由于受到力学性能差、耐水性不足等缺点影响,且产品价格较高,因而应用受到限制。
本文以异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、聚己内酯二醇(PCL)、二羟甲基丙酸(DMPA)、1,4-丁二醇(BDO)、甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)以及中和剂为主要原料合成了一系列水性聚氨酯丙烯酸酯(WPUA)低聚物,然后与光引发剂进行混合后,在紫外光下进行引发交联聚合,研究制备WPUA最佳合成工艺。再采用有机硅对上述WPUA材料进行化学改性研究,采用改性纳米氧化铝对上述WPUA乳液进行先物理共混再进行光固化自由基聚合,研究改性后乳液与胶膜性能。
利用以上最佳合成工艺条件制备出WPUA乳液和UV-WPUA胶膜,利用正硅酸乙酯(TEOS)在酸性条件下进行水解,再以硅烷偶联剂KH-570对SiO2进行表面改性获得M-SiO2,改变M-SiO2在总单体中的质量比,制备出一系列的M-SiO2/WPUA低聚物与乳液,与光引发剂2959混合均匀后,在紫外光照射下得到一系列不同含量M-SiO2的UV-M-SiO2/WPUA胶膜,对乳液和胶膜性能进行研究。其结果表明,FT-IR和XRD证实成功制备了M-SiO2/WPUA低聚物和胶膜。随着M-SiO2含量的增加,M-SiO2/WPUA乳液的平均粒径不断增大,粒度也逐渐变宽,UV-M-SiO2/WPUA胶膜的硬度和拉伸强度都有所增加,附着力和断裂伸长率有所下降,M-SiO2/WPUA胶膜相比WPUA胶膜具有更低的耐水性,但M-SiO2/WPUA胶膜的耐碱性比UV-WPUA胶膜的要稍差;M-SiO2/WPUA胶膜平均接触角都有所提高,表面自由能逐渐减小,疏水性逐渐变好,M-SiO2/WPUA胶膜均比UV-WPUA胶膜有更好的热性能,SEM和AFM表明M-SiO2在WPUA材料中分布均匀。

紫外光(UV)固化聚氨酯丙烯酸酯涂料的合成及其性能研究

紫外光(UV)固化聚氨酯丙烯酸酯涂料的合成及其性能研究
南京理工大学 硕士学位论文 紫外光(UV)固化聚氨酯丙烯酸酯涂料的合成及其性能研究 姓名:杨春海 申请学位级别:硕士 专业:材料学 指导教师:何卫东;谢文心
20060601
硕士论文UV固化聚氨酯丙烯酸酯涂料的合成及其性能研究
摘要
紫外光固化涂料因其迅速成型、绿色环保及其优良的性能,近年来获得了高速的 发展并很快应用到各个工业领域。聚氨酯丙烯酸酯光固化涂料是由聚氨酯丙烯酸酯
1.2 U、,固化涂料
关于uV固化涂料,是在20世纪60年代开发的一种环保节能涂料,它具有低VOC 排放量;能耗低,只需要热固化能量中的一少部分即可固化:室温固化,可适用于热 敏感基材;固化速率快、生产效率高;涂层性能优异,如高硬度、高光泽、耐磨性和 抗化学药品性:涂装设备体积小,占地少,投资小等优点。它的主要组成有:光引发 剂、光敏树脂(预聚体)、活性稀释单体以及其他助剂。其缺点是:uV固化到补 偿),难以用于形状复杂的基材,可固化产品的几何形状受到跟制:体积收缩较大, 涂膜内应力较大,与底材附着力相对较低,对于有色体系固化较为困难。
本文最后在~系列试验和分析的基础之上,结合当前国际趋势。对PUA涂料目 前的不足给予今后的一点设想。 关键词:紫外光固化 聚氨酯丙烯酸酯清漆合成性能研究
硕士论文
UV固化聚氯酯丙烯酸酯涂料的合成及其性能研究
ABSTRACT
Ultraviolet(UV)cured coatings have made large growth and extensive application in many field because of’their rapid prototyping,excellent performance and green
influencing factors of coating films and have summarized universality principle of

环保型水性UV聚氨酯丙烯酸酯树脂的合成

环保型水性UV聚氨酯丙烯酸酯树脂的合成

环保型水性UV聚氨酯丙烯酸酯树脂的合成苏江【摘要】采用甲苯二异氰酸酯(TDI)、不同相对分子质量的聚乙二醇(PEG)、1,4-丁二醇(1,4-BDO)、2,2-二羟甲基丙酸(DMPA)、甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)、三乙胺(TEA)等为原料,以分步法合成环保型水性紫外光固化聚氨酯丙烯酸酯树脂(UV-WPUA),并通过红外表征其结构,合成的UV-WPUA树脂具有良好的外观透明性、较高的固含量和优异的水溶性.通过实时红外(FT-IR)跟踪双键转化率确定较优的光引发体系和干燥工艺,并研究不同相对分子质量的聚乙二醇对固化涂膜性能的影响,结果表明当光引发剂Irgacure 1173的用量为树脂用量的5%,PEG相对分子质量为800时,双键达到较高转化率且涂膜的综合性能最优.【期刊名称】《涂料工业》【年(卷),期】2014(044)006【总页数】5页(P49-53)【关键词】水性树脂;紫外光固化;聚氨酯丙烯酸;实时红外【作者】苏江【作者单位】海聚高分子材料科技有限公司,广州510730【正文语种】中文【中图分类】TQ637.83聚氨酯丙烯酸酯(PUA)兼具聚丙烯酸酯和聚氨酯2种材料的特点,耐腐蚀性、耐磨性、光泽好,附着力强,但以往的PUA涂料一般是以有机溶剂为分散介质,而有机溶剂大多有毒、易燃且对人体有一定的危害。

随着各国环保法律法规对挥发性有机化合物(VOC)限制和对环境污染的控制,发展环境友好涂料已成为涂料研究领域的热点[1]。

紫外光固化涂料具有固化速度快、生产效率高、设备投资少、固化温度低、性能优异、对环境污染少等优点,近年来得到了广泛的应用[2]。

采用UV固化的方法,对减少大气污染及节省能源均有极佳效果,符合当前涂料发展的要求。

紫外光固化水性树脂作为新兴的环保型涂料树脂,结合了紫外光固化涂料和水性涂料的优点,是各国科研技术的研究热点。

水性UV聚氨酯以其环保性著称,体系黏度低且不易燃烧,避免了大量使用活性稀释剂带来的毒害,可方便地与其他乳液共混,同时固化成膜时间短,方便流水线生产,满足现代化快速高效的需求[3]。

聚氨酯的合成、性能及应用

聚氨酯的合成、性能及应用

聚氨酯的合成和产品的性能及应用分析一介绍:聚氨酯是一种新兴的有机高分子材料,被誉为“第五大塑料”,因其卓越的性能而被广泛应用于国民经济众多领域。

目前我国聚氨酯制品品种牌号约80种,其中弹性体60余种,泡沫塑料10余种,聚氨酯制品具有强度好、抗压大、抗撕裂性能好、耐磨等性能,产品应用领域涉及轻工、化工、电子、纺织、医疗、建筑、建材、汽车、国防、航天、航空.二.基本聚氨酯的合成制备来源由二元或多元异氰酸酯与二元或多元羟基化合物作用而成的高分聚氨基甲酸酯子化合物。

聚氨基甲酸酯,是分子结构中含有—NHCOO—单元的高分子化合物,该单元由异氰酸基和羟基反应而成,反应式如下:-N=C=O+HO- → -NH-COO-随着时间的推移与科学的进步,简单的聚氨酯不能满足人们的需要,因此增加了许多的合成材料。

以下主要介绍水性聚氨酯的合成(一)聚氨酯的合成之水性聚氨酯水性聚氨酯是以水代替有机溶剂作为分散介质的新型聚氨酯体系,也称水分散聚氨酯、水系聚氨酯或水基聚氨酯。

水性聚氨酯以水为溶剂,无污染、安全可靠、机械性能优良、相容性好、易于改性等优点。

根据聚氨酯的水性化方法划分根据制备方法有多种分类。

举例如下。

(1)自乳化法和外乳化法自乳化法又称内乳化法,是指聚氨酯链段中含有亲水性成分,因而无需乳化剂即可形成稳定乳液的方法。

外乳化法又称为强制乳化法,若分子链中仅含少量不足以自乳化的亲水性链段或基团,或完全不含亲水性成分,此时必须添加乳化剂,才能得到乳液。

比较而言,外乳化法制备的乳液中,由于亲水性小分子乳化剂的残留,影响固化后聚氨酯胶膜的性能,而自乳化法消除了此弊病。

水性聚氨酯的制备目前以离子型自乳化法为主。

(2)预聚体法、丙酮法、熔融分散法自乳化法制水性聚氨酯最常用的方法有预聚体分散法和丙酮法。

预聚体法即在预聚体中导人亲水成分,得到一定粘度范围的预聚体,在水中乳化同时进行链增长,制备稳定的水性聚氨酯(水性聚氨酯-脲)。

丙酮法属于溶液法,是以有机溶剂稀释或溶解聚氨酯(或预聚体),再进行乳化的方法。

高固含量水性聚氨酯的合成及性能研究

高固含量水性聚氨酯的合成及性能研究

沿新闻信息含量水性聚氨酯的合成及性能研究榆林市瀚霆化工技术开发有限公司康永豆高雅咼聚氨酯通常分为溶剂型聚氨酯和水性聚氨酯。

溶剂型聚氨酯通过酮类、乙酸乙酯、甲苯、二甲苯等有机溶剂P32制得,这些溶剂易挥发、气味大、易燃易爆、污染环境。

水性聚氨酯把水作为分散介质,有气味小、不污染环境、不化燃、节能、操作加工方便等优点。

因而水性聚氨酯迅速在学皮革涂饰、手套、导管、涂料等很多领域得到应用。

建传统水性聚氨酯乳液固含量低(<40%),导致初黏材力低、自增稠性差、干燥成膜速度慢、光泽性较低等缺点,因而应用推广受到限制。

高固含(>50%)水性聚氨酯乳液则具有成膜和干燥时间短、设备利用率高、单位产品能量消耗和运输成本低等优点。

研究表明其在50七左右干燥温度下其干燥速度与普通溶剂型聚氨酯相似,从而使合成革应用上完全代替溶剂型产品。

1实验步骤1.1预聚体制备先将称好的聚酯(如721,726,PBA咸聚瞇(PTHF),阴离子扩链剂(DMPA),在90七左右抽真空脱水1h;然后降温至80°C,依次加入IPDI、NMP和1%。

总固体物料量的催化剂,30min后加入DEG,共反应2h,待体系中的值基本上达到了理论值,表明反应完全,得到预上聚体。

海 1.2单体改性建为了提高制成胶膜的耐水性,预聚时加入有机硅材8427或中和成盐后加入有机硅KH550反应30min,实现有机硅改性。

二 1.3中和成盐0将预聚物降温到40T后先用适量丙酮稀释,待粘-度降低后,滴加成盐剂TEA,使聚氨酯中的竣基被中和九成盐,达到离子化目的,使其更好地与水相溶形成一种年较稳定的体系,充分反应30min。

1.4提高成膜性第中和成盐后,加入成膜助剂(用少许丙酮溶解的聚-乙酸乙烯酯),使其充分反应30min,对成膜性有很大期的提升作用。

1.5乳化、扩链在高速搅拌下(800r/min)加入适量水、乳化剂、扩链剂混合液,反应30min,得到白色不透明乳液(固含量约为50%),放置一段时间后即得到白色泛蓝、外观稳定的聚氨酯乳液。

UV固化聚氨酯丙烯酸酯的制备与性能研究

UV固化聚氨酯丙烯酸酯的制备与性能研究

UV固化聚氨酯丙烯酸酯的制备与性能研究王秀夷;宋文迪;方大为;王孟雪;聂俊;杨金梁【摘要】通过自由基溶液聚合制备了侧链带有羧基和不同羟基含量的聚丙烯酸酯(PAA),然后与异佛尔酮二异氰酸脂(IPDI)、聚醚多元醇(CHE-204)和丙烯酸羟乙酯(HEA)反应合成了3种聚氨酯丙烯酸酯PEPUA1、PEPUA2、PEPUA3.利用傅里叶红外光谱对合成产物结构进行了表征,通过动态热力学分析(DMA)和拉伸试验测试了树脂固化膜的力学性能,同时考察了固化膜的热稳定性和玻璃化转变温度,以及涂膜的耐水性等;并详细研究了光引发剂浓度及种类、单体及辐照光强等对树脂光固化反应动力学的影响.结果表明:树脂固化膜的力学性能、热稳定性及涂膜物理性能均随着共聚单体HEA含量的增多而提高.【期刊名称】《涂料工业》【年(卷),期】2019(049)003【总页数】8页(P25-32)【关键词】UV固化;聚氨酯丙烯酸酯;光引发剂;丙烯酸羟乙酯【作者】王秀夷;宋文迪;方大为;王孟雪;聂俊;杨金梁【作者单位】北京化工大学材料科学与工程学院,北京100029;北京化工大学常州先进材料研究院,江苏常州213000;北京化工大学材料科学与工程学院,北京100029;北京化工大学常州先进材料研究院,江苏常州213000;北京化工大学常州先进材料研究院,江苏常州213000;常州格林感光新材料有限公司,江苏常州213000;北京化工大学材料科学与工程学院,北京100029;常州格林感光新材料有限公司,江苏常州213000【正文语种】中文【中图分类】TQ637.83紫外光固化涂料相比传统的热固化涂料,由于其固化速度快,能耗低,溶剂排放量少,硬度高,耐划伤和耐化学腐蚀等优点[1-4],逐渐成为人们关注的焦点。

传统的溶剂型涂料含有大量的有机溶剂,对环境造成的危害较大,UV光固化涂料被认为是传统溶剂型涂料的替代品,在涂料的研究和应用领域得到了飞速发展[5]。

紫外光固化聚氨酯丙烯酸酯的合成及涂料的性能

紫外光固化聚氨酯丙烯酸酯的合成及涂料的性能

紫外光固化聚氨酯丙烯酸酯的合成及涂料的性能胡波年, 王金银3(湖南建材高等专科学校,湖南衡阳421001)摘 要:以甲苯22,42二异氰酸酯,聚己二酸丁二醇酯二醇,二羟甲基丙烯等原料合成聚氨酯丙烯酸酯树酯(PUA )。

通过改变反应条件,研究和分析了温度、反应时间、催化剂浓度对树脂合成的影响,并对PUV 涂料基本性能进行了初步探讨。

关键词:紫外光固化;聚氨酯丙烯酸树脂;涂料中图分类号:TQ 630.4 文献标识码:A 文章编号:036726358(2004)0620302203Study on Syn thesis of PU A and Its U V 2cu rab le Coating P rop ertiesHU Bo 2n ian , W AN G J in 2yin(H unan B u ild ing M a teria ls Colleg e ,H unan H engy ang 421001,Ch ina )Abstract :PUV resin w as p rep ared from to luene 22,42diisocyanat ,po ly (bu tylene adi pate glyco l )and di m ethylo l p rop i on ic acid .T he effect of tem peratu re ,reacti on ti m e and catalyst concen trati on on syn thesis of PUA w as studied in detail ,and som e foundati onal p rop erties of the coating w ere detected .Key words :u ltravi o let 2cu rab le ;po ly (u rethane acrylate );coating收稿日期:2003209230;修回日期:2003212220基金项目:湖南省自然科学基金资助项目(01JJY 2129)作者简介:胡波年(1957~),男,湖南长沙人,硕士,副教授,主要从事涂料的开发和新产品的研究。

论紫外光固化水性聚氨酯丙烯酸酯的制备与性能

论紫外光固化水性聚氨酯丙烯酸酯的制备与性能

论紫外光固化水性聚氨酯丙烯酸酯的制备与性能紫外光固化水性涂料继承和发展了传统紫外光(UV)固化技术和水性技术的许多优点,绿色健康、对环境低污染甚至无污染、黏度低易喷涂、不易发生火灾、安全性好,近年来得到快速的发展,已成为涂料发展的热门方向之一。

紫外光固化水性聚氨酯丙烯酸酯结合了聚氨酯和聚丙烯酸酯二者的优点,既具有良好的耐候性、耐水性,又具有良好的柔韧性、耐磨性、附着力等性能。

一、紫外光固化的技术概述紫外光固化技术作为一种绿色的快速发展技术,在20世纪60年代初就己经脱颖而出,进入人们的视野。

紫外光固化相比于其他固化手段,具有固化速率快、效率高、有机挥发分含量低、设备投资少、低能耗等优点,被广泛应用于涂料、油墨、齿科修复材料及3D打印等诸多领域,在世界各国倡导绿色科技的影响下飞速发展,发展前景十分可观。

1. 紫外光固化特点紫外光固化是指光引发剂经紫外光照射后,会产生活性种(包括自由基或者阳离子),从而引发具有化学反应活性的液态乙烯基的单体或者预聚物发生聚合,形成交联网状结构,固化成膜。

其过程如下图所示。

紫外光固化过程2. 紫外光固化原理紫外光固化的实质是光聚合反应,根据其机理不同,可以将其划分成两种主要的聚合类型:一类是自由基聚合,一类是阳离子聚合。

光引发自由基聚合是紫外光固化产品中应用最广的一类聚合反应。

光引发自由基聚合是指光引发剂经紫外光的照射后,会吸收光能进而分解形成自由基,引发不饱和双键发生交联聚合反应。

光聚合的另一类反应则是阳离子光聚合。

阳离子光引发剂受激发后,会分解出超强质子酸,起催化功能,使低聚物中的环氧开环或使不饱和双键断开,从而发生聚合反应。

二、光固化水性涂料的优缺点1. 光固化水性涂料的优点(1)以水作为稀释介质,稀释低聚物或树脂,易于调节体系黏度,廉价易得。

(2)流变性用水或增稠剂就能得到方便地控制,适用于辊涂、淋涂、喷涂等多种涂布方式,施工便利。

(3)黏度用水调节,使得有机溶剂的含量下降,降低了VOC,减少了刺激性和毒性,对环境低污染甚至无污染,对人体健康无影响。

【这好】水性聚氨酯的合成及固化涂层性能

【这好】水性聚氨酯的合成及固化涂层性能
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图1
端羧基水性聚氨酯的制备路线
水性聚氨酯涂层的制备及性能测试 将聚氨酯水分散液和交联剂混合后,用涂布器均匀涂于 玻璃板和马口铁板上, 室温放置 72 h 后, 即可完成固化反应。 分别按 GB/T 1730—93、 GB/T 1732—93、GB 1720—79 和 GB/ T 1731—93 测试涂层的硬度、 抗冲击强度、 附着力和柔韧性。 将带有涂层的玻璃板放入去离子水中, 经 24 h 浸泡后, 观察 漆膜表面是否有发白、 泛起、 溶解等现象, 测试耐水性。 1.3
(1. Department of Chemistry and Pharmaceutical Engineering , Institute of Suihua, Suihua 152061, Heilongjiang, China; 2.Institute of Chemistry, Chinese Academic of Sciences, Beijing 100080, China; 3.Department of Chemical Engineering , Tsinghua University, Beijing 10084, China ) A waterborne polyurethane emulsion with carboxyl groups was synthesized taking toluene diisocyanate (TDI ) , 2, 2Abstract: (DMPA ) , polyethylene glycol (PEG ) and glycolic acid (GA ) as main raw material. With 1-aziridinyl ethanol dimethylolpropionic acid as the cross linker and cured at room temperature , the obtained coating material possessed excellent water resistance and mechanical properties. polyurethane; aqueous coating; property Key words:
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