第三节 单体-预聚体3

常见的双官能丙烯酸酯单体 2
O H2C C CH3 C O O (CH2)6 O C C CH3 CH2
己二醇双甲基丙烯酸酯(HDDMA)
粘度小、稀释性好、活性大、柔性好、附着好 较HDDA少用
常见的双官能丙烯酸酯单体 3
O H 2C CH C O
CH3 CH CH2
O CH 2 CH3
O
O
C H
R H2C C O C OH + R1 OH H2C R C O C O R1
R=H ,CH3
单官能（甲基）丙烯酸酯反应通式
R1: 常见为甲酯、乙酯、丁酯、辛酯、十八酯等 共性：活性较低、交联度低、收缩率低 挥发性：随R1基团增大而降低 硬度（Tg）：随R1基团增大而降低
常见的单官能（甲基）丙烯酸酯1
常见的二元醇 ： 乙二醇 , 一缩二乙二醇 , 二缩三乙二醇, 三 缩四乙二醇 聚乙二醇 ,1，4—丁二醇, 新戊二醇 ,1，6—己二醇 二缩三丙二醇
常见的双官能丙烯酸酯单体 1
O H2C CH C O
O
(CH2)6 O C
CH
CH2
己二醇双丙烯酸酯(HDDA)
粘度小、稀释性好、活性大、柔性好、附着好
CH3
NCO
CH3 OCN NCO
NCO 甲苯二异氰酸酯（TDI）
OCN
NCO
MDI
OCN
(CH2)6 HDI
NCO
HO
CH2CH2O n H
聚乙二醇
CH3
CH3 HO CH2CHO n H 聚 二 丙 醇
HO
CH2CH2O
x
CH2CHO
y
H
环氧 烷——环 丙烷 聚物 乙 氧 共
HO
CH2CH2CH2CH2O n H 聚(1,4 丁二醇）
CH2
CH3 C CH2
CH2 C
O CH2
C CH3
CH2
O C O
C CH3
CH2
三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯（TMPTMA）
活性大、硬度大、交联度高、广泛使用
常见的三官能丙烯酸酯单体 4
O O H2C CH C O
CH2
CH2 C
O CH2
C OH
CH
CH2
CH2
O C O
CH
CH2
季戊四醇三丙烯酸酯（PETA）
CH3
R=H ,CH3
（甲基）丙烯酸异冰片酯(IBOA)
特点：有气味、活性较低、 收缩率较低、和底材附着良好
常见的单官能（甲基）丙烯酸酯 8
O
H2CC RC源自OCH2 CH2 O
R=H ,CH3 （甲基）丙烯酸苯乙氧基酯
特点：无气味、活性较低、 收缩率较低、刚性大
常见的单官能（甲基）丙烯酸酯 9
H2C
特点：少量气味、活性较低、 收缩率较低、固化物柔软
常见的单官能（甲基）丙烯酸酯 4
O
H2C
C C O R
(CH2)11
CH3
R=H ,CH3 （甲基）丙烯酸十二烷基酯
特点：少量气味、活性较低、 收缩率较低、固化物柔软
常见的单官能（甲基）丙烯酸酯 5
O
H2C
C C O R
(CH2)17
CH3
R=H ,CH3 （甲基）丙烯酸十八烷基酯
双酚A环氧树脂
双酚A缩水甘油醚丙烯酸酯制备过程示意图
O CH2 CH R HC O
O
CH2 + 2 H2C
C C OH H 丙烯酸
环氧树脂
O
H2C
OH C R H
OH C H CH2 O
O C CH CH2
C C O CH2 H
双酚A缩水甘油醚丙烯酸酯的特点
•高的固化速度 •固化物具有良好的耐化学品性 •良好的附着力 •价格低廉
活性大、硬度大、交联度高
常见的四官能丙烯酸酯单体
O O O H2C CH C O
CH2
C
CH
CH2 O
CH2 C CH2 CH2 O
C CH
CH CH2
CH2
O C O
季戊四醇四丙烯酸酯（PETTA）
固体、活性大、硬度大、交联度高、收缩率大
常见的五官能丙烯酸酯单体
O O C CH2 HO CH2 C CH2 O CH2 O C CH CH2 O
O
H2C
C C O
CH3
CH2 CH2 OH
甲基丙烯酸羟乙酯
O
H2C
CH
C
O
CH2CH2OH
丙烯酸羟乙酯
NCO R1 NCO + HO R2 OH
NCO
PU
NCO
O H2C CH C O CH2CH2OH
H2C
O O CH C O CH2CH2 O C NH
O PU
O CH2
N C O CH2CH2O C CH H
O CH C O CH2 CH2 OH
丙烯酸羟乙酯（HEA)
特点：无气味、活性较高、 皮肤刺激性、制备聚氨酯丙烯酸酯单体
常见的单官能（甲基）丙烯酸酯10
O H2C C C O CH3 甲基丙烯酸羟乙酯（HEMA) CH2 CH2 OH
特点：无气味、活性较高、 皮肤刺激性、制备聚氨酯丙烯酸酯单体
常见的单官能（甲基）丙烯酸酯 11
CH2 C CH2 CH CH2 O C O
H2C CH C O CH2 C
CH2 O O C
双季戊四醇六丙烯酸酯（DPHA）
活性大、硬度大、交联度高、收缩率大
单体的稀释曲线
三羟甲基丙烷三丙烯酸酯（TMPTA）
二缩三丙二醇三丙烯酸酯(TPGDA)
己二醇双丙烯酸酯(HDDA) N—乙烯基吡咯烷酮(NVP)
7.2.3.1 稀释剂的作用
•交联作用 •降粘作用 •提高固化速度
7.2.3.2 稀释剂选择的通则 单体的基本特性：毒理性质挥发性气味 稀释性：粘度、溶解性、降粘性 固化活性：官能度、固化速度 固化物性能：收缩率、硬度、 玻璃化转变温度(Tg)
7.2.3.3 单官能单体
1.乙烯类单体1
HC
CH2
丙三醇三丙烯酸酯（GPTA）
反应不完全、硬度大、交联度高
常见的三官能丙烯酸酯单体 2
O
O H2C CH C O
CH2
CH2 C CH2
O
C
CH
CH2
CH2
CH3
CH CH2
O C
O
三羟甲基丙烷三丙烯酸酯（TMPTA）
活性大、硬度大、交联度高、广泛使用
常见的三官能丙烯酸酯单体 3
O O H2C C CH3 C O
O
H2C
O O 聚醚 O C CH CH2
C C H
•极低的粘度低 •反应活性高 •良好的附着力 •柔韧性
•应用于稀释剂 •罩光清漆 •涂装聚氨酯革 •涂装软硬PVC •涂装皮革
7.2.4.5 不饱和聚酯
O HO R OH +
O +
O
C O C
O
O
O R O C
O
C O
O R O
C O
CH CH C O R O O
苯乙烯
活性低、气味大、价格低 用于不饱和聚酯作为 稀释剂
1.乙烯类单体2
O CH2 CH O C CH2
醋酸乙烯酯
CH3
挥发性很大、活性高、价廉 现很少使用
1.乙烯类单体3
O
N CH CH2
N—乙烯基吡咯烷酮(NVP) 优异的降粘特性、 活性很高、 单体价格贵、 气味强烈、
7.2.3.4 单官能丙烯酸（酯）
丙烯酸氨基甲酸酯用途 优点： • 耐化学品性 •良好的附着力 •韧性 缺点： •活性低 •价格昂贵
7.2.4.3 聚酯丙烯酸酯 使作为不饱和伯醇的羟基丙 烯酸酯与聚酯链上存留的羧基 反应 丙烯酸与聚酯主体上留存的羟基缩合
HO
聚酯
OH + 2 H2C
O C C OH H 丙烯酸
端羟基聚酯
O
H2C
7.2.4 辐射预聚物
1 ． 环氧丙烯酸酯 2．丙烯酸氨基甲酸酯 3．不饱和聚酯 4．聚酯丙烯酸酯 5．聚醚丙烯酸酯 6．乙烯基树脂／丙烯酸树脂 7．多烯／硫醇体系
作用: 1一定的粘度和分子量 2 可产生交联反应,且固化完全 丙烯酸酯比类似的甲基丙烯 酸酯固化得快，固化得完全。
1. 环氧丙烯酸酯——环氧树脂与酸 2．丙烯酸氨基甲酸酯一异氰酸酯与羟基 3．聚酯丙烯酸酯——酸与羟基酯化 4．乙烯基树脂／丙烯酸树脂——丙烯酸类 的聚合； 5．不饱和聚酯——酸与羟基酯化
7.2.4.1 环氧丙烯酸酯 • 双酚A缩水甘油醚类环氧树脂 的丙烯酸酯 • 环氧化油(如豆油或亚麻子油) 的丙烯酸酯 • 线型酚醛环氧的丙烯酸酯
双酚A缩水甘油醚丙烯酸酯
O CH2 CH CH 2 O CH3 C CH3 CH3 O C CH3 H2C CH O CH2 O OH CH2 CH CH2 n
O O 聚酯 O C CH CH2
C C H
特点与用途 特点 • 粘度低 •反应活性高 •良好的附着力 •柔韧性
用途 •罩光清漆 •涂装聚氨酯革 •涂装软硬PVC •涂装皮革 •金属装饰 •丝网印刷油墨
7.2.4.4 聚醚丙烯酸酯
HO 聚醚 OH + 2 H2C O C C OH H 丙烯酸
端羟基聚醚
O H2C CH C O
CH2 CH2
O 2 O C CH CH2
一缩二乙二醇二丙烯酸酯(DEGDA)
粘度小、稀释性好、活性大、无毒性、广泛使用
常见的双官能丙烯酸酯单体 6
O H2C CH C O
CH2 CH2
O
3
O
C
CH
CH2
二缩三乙二醇三丙烯酸酯(TEGDA)
粘度小、稀释性好、活性大、无毒性、广泛使用
7.2 紫外光固化材料
7.2.1 概述 7.2.2 光引发剂和紫外光源 7.2.3 稀释剂 7.2.4 低聚物 7.2.5 紫外光固化材料的应用 • 涂料 • 油墨 • 粘合剂
7.2.3 稀释剂
内容： 稀释剂的作用：交联作用、降粘作用、提高固 化速度 常见品种：各种丙烯酸酯单体（单官能、多官 能团） 选择原则：固化速度、交联度、性能等
常见的双官能丙烯酸酯单体 7
O H2C CH3 CH2 O CH3 新戊二醇二丙烯酸酯(NPGDA) O C CH CH2
CH C O CH2 C
粘度小、稀释性好、活性大、无毒性、广泛使用
常见的三官能丙烯酸酯单体 1
O CH2 CH O O C O C CH CH CH CH2 CH2 CH2
CH2 O C O
O H2C C C O H CH2
CH3 C OH H
丙烯酸羟丙酯（HPA)
特点：无气味、活性较高、 皮肤刺激性、制备聚氨酯丙烯酸酯单体
7.2.3.5 双官能单体
R O H2C C C OH + HO R1 OH H2C R O O CH2
C C O R1 O C CH
R=H ,CH3
双官能丙烯酸酯的反应通式
特点：少量气味、活性较低、 收缩率较低、固化物柔软
常见的单官能（甲基）丙烯酸酯 6
O
H2C
C C O R
(CH2)21 CH3
R=H ,CH3 （甲基）丙烯酸二十二烷基酯
特点：气味降低、活性较低、 收缩率较低、固化物更柔软
常见的单官能（甲基）丙烯酸酯 7
H3C R H2C C O C O H3C
CH2
O CH CH2 O C CH CH2 O CH2 O C CH CH CH2 CH2
CH2 C CH2 O C O
双季戊四醇五丙烯酸酯（DPEPA）
活性大、硬度大、交联度高、收缩率大
常见的六官能丙烯酸酯单体
O O C O CH2 CH2 O
CH2
O CH CH2 O C CH CH2 O CH2 O C CH CH CH2 CH2
+
特点 •固化速度低 •价格低 •涂层非常硬、韧、耐溶剂和耐热 用途 • 木器装饰方面（填料，腻子和面漆） • 其他
7.2.5 紫外光固化材料的应用 • 涂料 • 油墨 • 粘合剂
紫外光固化涂料基本用量范围 预聚体：20％～50％ 稀释剂：20％～50％ 光引发剂：1％～10％ 填料（颜料）：0％～50％ 助剂：少量
H2C
O C C CH3
OH
H2C
CH
O C
OH
气味大、皮肤刺激性、活性较高、 极性大、水溶性、固化物硬度高 用途：少量使用，改善和底材的附 着力
常见的单官能（甲基）丙烯酸酯 2－1
R H2 C C CH3 CH2 CH CH3
O C O
R=H ,CH3 （甲基）丙烯酸异丁酯
特点：有气味、活性较低、 收缩率较低、固化物柔软
常见的单官能（甲基）丙烯酸酯 2－2
O H2C C C O R R=H ,CH3 （甲基）丙烯酸正丁酯 CH2 CH2 CH2 CH3
特点：有气味、活性较低、 收缩率较低、固化物柔软
常见的单官能（甲基）丙烯酸酯 3
CH3 O (CH2)5 CH CH3
O
H2C
C R
C
R=H ,CH3
（甲基）丙烯酸异辛酯
C
CH
CH2
一 缩 二 丙 二 醇 双 丙 烯 酸 酯 （ D PG D A)
粘度小、稀释性好、活性大
常见的双官能丙烯酸酯单体 4
O H2C CH C O
CH3 CH CH2
3
O
O
C
CH
CH2
二缩三丙二醇三丙烯酸酯(TPGDA)
粘度小、稀释性好、活性大、无毒性、广泛使用
常见的双官能丙烯酸酯单体 5
用途 纸张涂料， 纸卡套印清漆， 木材涂料， 真空喷涂金属底漆 金属涂料及油墨 彩色标记油墨， 苯胺印刷油墨， 平版印刷油墨， 阻焊油墨和印刷线路油墨。
7.2.4.2 丙烯酸氨基甲酸酯
常用的二异氰酸酯： 甲苯二异氰酸酯(TDI) 己二撑二异氰酸酯(HDI) Isophorone Diisocyanate(IPDI) 二苯基甲撑二异氰酸酯(MDI)