一種新型水性光敏樹脂的合成與表征.pdf

1、本課題用異佛爾酮二異氰酸酯(IPDI)、丙三醇、聚四氫呋喃醚二醇(PTMG)、甲基丙烯酸羥乙酯(DMPA)、季戊四醇三丙烯酸酯(PETA)等為原料分別合成了三種樹脂：線性嵌段水性光敏PUA樹脂、擴(kuò)鏈型水性光敏PUA樹脂和多官能度水性光敏PUA樹脂。采用國(guó)標(biāo)二正丁胺法、FT-IR、13CNMR、DMA、AFM等方法對(duì)PUA預(yù)聚體合成過程和聚合物乳液(涂膜)進(jìn)行了測(cè)試和表征，考察了聚合度、DMPA質(zhì)量分?jǐn)?shù)、PH值等對(duì)乳液及涂膜性能的影響。并

2、將其作為基體樹脂配制成水性紫外光固化涂料，考察其應(yīng)用價(jià)值。
　　 研究結(jié)果表明：
　　 (1)線性嵌段水性光敏PUA樹脂：當(dāng)聚合度為8～10，-COOH(wt％)含量為1.4～3.4％，中和度為85～100％時(shí)，合成的乳液制成的涂膜硬度為2H、光固化速率為45秒。
　　 (2)擴(kuò)鏈型水性光敏PUA樹脂：加入擴(kuò)鏈劑丙三醇不僅涂膜的硬度從2H提高到3H，而且光固化速度從45秒提高到17秒，玻璃化轉(zhuǎn)變溫度Tg也從-54

3、.02℃到-37.78℃提高了16℃。
　　 (3)多官能度水性光敏PUA樹脂：
　　 ①合成條件：第Ⅰ步反應(yīng)的最佳條件為85℃，1.5h，反應(yīng)體系中-NCO％≤50％；第Ⅱ步最佳條件為75℃，3h左右，反應(yīng)體系中-NCO％≤10％；第Ⅲ步最佳條件為65℃，3h左右，-NCO％≤1％；在相應(yīng)的工藝條件下-NCO與丙三醇、-NCO與HO-OH的反應(yīng)均為二級(jí)反應(yīng)，反應(yīng)速率常數(shù)分別為k1=1.12×10-2 L.mol-1.s

4、-1、k2=4.33×10-4L.mol-1.s-1。但是-NCO與-OH的反應(yīng)為4.55級(jí)反應(yīng)，其反應(yīng)速率為k3=5.36×10-4L.mol-1.s-1。
　　 ②表征分析：通過FTIR、NMR分析，合成得到的為多支鏈型多官能度的水性光敏聚氨酯丙烯酸酯(PUA)；通過GPC分析，合成的多官能度PUA聚合物的平均相對(duì)分子質(zhì)量(Mn)和分散度(D)分別為11374g/mol和3.75；通過TEM分析，乳膠粒呈現(xiàn)一定的核殼結(jié)構(gòu)，形