聚氨酯丙烯酸酯紫外光固化工藝.pdf

1、聚氨酯丙烯酸酯作為一種紫外光固化涂料,具有固化速度快、能耗低、限制易揮發(fā)有機(jī)物質(zhì)的排放等特點(diǎn),因此被廣泛應(yīng)用在木材、皮革、金屬裝飾、印刷、光纖包覆等領(lǐng)域.聚氨酯丙烯酸酯的紫外光固化受很多因素的影響,包括自身組成和光固化條件的影響. 本課題以異佛爾酮二異氰酸酯(IPDI)、聚乙二醇(PEG)、丙烯酸羥丙酯(HPA)為原料本體方法合成的聚氨酯丙烯酸酯齊聚物為研究對(duì)象,詳細(xì)考察光引發(fā)劑、活性稀釋劑和叔胺協(xié)同劑對(duì)聚氨酯丙烯酸酯紫外光固化

2、的影響,為獲得滿意的光固化體系提供了理論依據(jù).通過氣相色譜.質(zhì)譜對(duì)六種光引發(fā)劑安息香雙甲醚(651)、2-羥基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮(1173)、1-羥基.環(huán)己基.苯基甲酮(184)、2,4,6-三甲基苯甲?；交趸?TPO)、4-苯甲?；?4'-甲基-二苯硫醚(BMS)、異丙基硫雜蒽酮(ITX)的光解產(chǎn)物進(jìn)行分析.研究光引發(fā)劑對(duì)涂膜表干時(shí)間和固化膜凝膠率的影響,認(rèn)為均裂碎片型光引發(fā)劑中651能夠使涂膜最快達(dá)到表干,TPO

3、的凝膠率最低;氫轉(zhuǎn)移型光引發(fā)劑與助引發(fā)劑配合使用,涂膜的表干時(shí)間都較短,凝膠率也較高.TPO、1173、184適合在有耐黃變要求的場(chǎng)合中使用;引發(fā)劑用量占預(yù)聚物總量的4﹪～5﹪時(shí)效果最佳.通過對(duì)兩種活性稀釋劑三丙二醇二丙烯酸酯(TPGDA)、三羥甲基丙烷三丙烯酸酯(TMPTA)的研究,認(rèn)為TPGDA有助于提高固化膜的伸長(zhǎng)率,TMPTA有助于提高固化膜的強(qiáng)度,TPGDA用量占預(yù)聚物總量30﹪時(shí)效果最佳,TMPTA用量占預(yù)聚物總量15﹪時(shí)效

4、果最佳,兩種活性稀釋劑配合使用可以同時(shí)提高固化膜的伸長(zhǎng)率和強(qiáng)度.通過對(duì)四種叔胺協(xié)同劑三乙胺(TEA)、三乙醇胺(TEOA)、4.二甲氨基.苯甲酸異辛酯(EHA)、4-二甲氨基.苯甲酸乙酯(EDAB)的研究,比較幾種叔胺的活性,EDAB和EHA高于TEOA和TEA.叔胺的加入有利于提高固化膜的拉伸性能,在附著力方面,EHA和EDAB優(yōu)于TEA和TEOA. 聚氨酯丙烯酸酯紫外光固化一般在空氣中進(jìn)行,氧氣的阻聚作用將是影響光固化速度和

5、光固化程度的重要因素.嘗試了幾種物理抗氧的方法,包括聚酯薄膜覆蓋法、氮?dú)獗Ｗo(hù)法、延長(zhǎng)光照時(shí)間法以及提高光照強(qiáng)度法,達(dá)到了一定的抗氧目的,但由于操作困難和成本增加,工業(yè)中無法運(yùn)用.研究了三種用乙二硫醇改性聚氨酯丙烯酸酯的化學(xué)抗氧方法,包括硫醇直接改性法、硫醇替代部分PEG改性法和兩種不同結(jié)構(gòu)聚氨酯丙烯酸酯共混使用法.乙二硫醇直接加入法能夠縮短涂膜表干時(shí)間、防止固化膜發(fā)黃,固化膜的凝膠率會(huì)下降,但是不會(huì)影響其拉伸性能和附著能力.乙二硫醇代替