紫外光固化聚氨酯丙烯酸酯的制备及性能分析

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1、聚氨酯丙烯酸酯综合了聚氨酯树脂和丙烯酸酯树脂的优良性能，并可以通过调整分子结构和官能度，从而得到不同性能的预聚物以适应不同的需要。本文通过本体法合成了聚氨酯丙烯酸酯树脂，并研究了其紫外光固化工艺。以IPDLPETA、PPG为原料，用两步法合成了聚氨酯丙烯酸酯预聚物，研究了反应条件对合成过程的影响，得到了优化的工艺条件：质量分数0.1%的催化剂、质量分数0.05%的阻聚剂，第一步反应温度为55°C,反应时间为3小时，第二步反应温度为65°C,反应时间为6小时，体系中-NCO含量＜0.5%o利用红外光谱和凝胶渗透色谱表征，确定了预聚物的结构和分了量，结果表

2、明合成了预期结构的预聚物。通过对预聚物的热性能测试发现，PUA树脂的玻璃化温度为-36°C,PUA树脂的热降解始于180°Co从分了结构和工艺条件方面探讨了影响PUA树脂粘度的因素。不同的合成路线和投料方式会影响树脂的分了结构，导致粘度也不相同，用路线2和滴加投料方式得到了粘度较低的树脂。研究了PPG分子量及原料投料比对树脂粘度的影响，PPG的分子量越大，预聚物分子的聚合度越大，PUA树脂的粘度越高。研究了PUA树脂的紫外光固化工艺，发现使用1173/184复配体系引发效率更高，缩短了固化时间；收缩性较小的活性稀释剂有利于提高固化膜的附着力；采用叔胺助

3、引发剂，乙二硫醇改性PUA树脂，大大缩短固化时间，改善固化效果。通过对涂料固化膜的多种主要性能参数的分析，得到优化涂料配方：质量分数60%的PUA树脂、5%的活性稀释剂BA、10%的活性稀释剂HDDA、15%的活性稀释剂JTMPTA、2%的光引发剂1173、3%的光引发剂184、3%的助引发剂EDAB、2%的抗氧剂乙二硫醇。紫外光固化实验结果：固化时间为27s,附着力等级为1级，硬度为6H,拉伸强度为4.43MPa,耐化学药品性优良。关键字：聚氨酯丙烯酸酯，紫外光固化，光引发剂，活性稀释剂ABSTRACTPolyurethaneacrylate(PUA

4、)integratestheexcellentperformancesofpolyurethane(PU)andpolyacrylate(PA).Prepolymerofdifferentperformancescanbesynthezedbyadjustingthemolecularstructureandfunctionalitytomeetthedifferentrequirements.Inthispaper,PUAresinwassynthesizedviabulkpolymerizationanditsUVcuringprocesswasa

5、lsoinvestigated.PUAprepolymerwassynthesizedbytwo-stepmethodwithisophoronediisocyanate(IPDI)，pentaerythritoltriacrylate(PETA),polypropyleneglycol(PPG).Fruthertheeffectofreactionconditiononthesyntheticprocesswasexploredandfinallytheoptimumizedtechnologicalconditionswereobtained:ad

6、ding0.1wt%catalyst,0.05wt%inhibitor,remainingthetemperatureof55°Cduringthefirststepreactionfor3hours,thetemperatureof65°Cduringthesecondstepreactionfor6hourswiththe・NCOcontentofnomorethan0.5wt%attheendofthereaction.FTIRandGPCwereusedtocharacterizethestructureandthemolecularweigh

7、toftheprepolymer.Theresultsshowedthattheproductmettheexpectedperformances・ThethermalperformancetestshowedthattheglasstransitiontemperatureofthePUAresinwas・36°C,andthethermaldegradationtemperatureofPUAresinremainedat180°C.TheinfluentialfactorsontheviscosityofPUAresinwerediscussed

8、fromtheirperspectivesofmolecularstmctureandproc