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1、聚氨酯改性環(huán)氧丙烯酸酯的合成及性能馬利芬(山西省應用化學研究所山西太原030027)摘要:通過在環(huán)氧丙烯酸酯的側位羥基和異氰酸基反應,由種最主要的預聚物。聚氨酯具有耐低溫、柔韌性好、粘結強度大等丙烯酸羥基酯封端合成一種聚氨酯結構的環(huán)氧丙烯酸酯,即聚氨優(yōu)點,但耐候性、耐水性不佳[2]。而環(huán)氧丙烯酸酯具有附著力好,酯改性丙烯酸環(huán)氧酯。合成過程中考察了各個工藝參數(shù)對反應產硬度高、耐化學藥品性、固化速度快、價格便宜、機械強度高等特品的影響,通過紅外光譜跟蹤反應進程和確定產物結構。將合成點[3],能廣泛用于各種不同的紫外光固化涂料,但是其固化收縮產物通過和光固化單體、光引發(fā)劑混配成紫外光固化膠粘劑,
2、并率大,固化后膜層較脆且易于黃變。所以在低聚物的使用過程中,與只有單一一種樹脂或二者簡單物理共混的情況進行膠粘劑的一般將環(huán)氧類與聚氨酯類齊聚物混合使用,這樣既可以克服一系性能對比。研究發(fā)現(xiàn)合成產物很好的揉合了環(huán)氧丙烯酸酯高附著列不足,又可以獲得較高的固化速度。但是將兩種樹脂簡單的物力和聚氨酯的柔韌性,極大地改善了紫外固化膠粘劑的附著力和理共混有些時候不能很好的發(fā)揮二者的優(yōu)勢,且由于聚氨酯丙烯柔韌性等性能。酸酯的結晶性,有些時候與光固化體系相容性不是很好,不能從關鍵詞:紫外光固化;低聚物;環(huán)氧丙烯酸酯;聚氨酯;膠粘劑根本上改善預聚物的性能。本文通過利用環(huán)氧丙烯酸酯的側位羥紫外光固化技術(UV
3、固化)是二十世紀60年代以來開發(fā)的基的活性,和二異氰酸酯反應,由羥基化丙烯酸酯封端形成聚氨一種新的綠色技術,UV固化用預聚物是光固化產品中比例最大酯改性環(huán)氧丙烯酸酯的預聚物,通過在環(huán)氧丙烯酸酯結構中引入的組分之一,構成固化產品的基本骨架,它的性能基本上決定了聚氨酯鏈有效的改善了環(huán)氧丙烯酸酯的脆性,增加了其柔韌性,固化后材料的主要性能[1]。聚氨酯丙烯酸酯和環(huán)氧丙烯酸酯是兩在紫外固化體系中有著極為廣泛的應用。一、實驗部分1.實驗原料及儀器環(huán)氧樹脂E-51,藍星集團無錫新材料樹脂廠;丙烯酸(AA),江蘇裕廊化工有限公司;異佛二酮二異氰酸酯(IPDI),德國拜耳;丙烯酸羥乙酯(HEA),天津市天
4、驕化工有限公司;丙烯酸異冰片酯(IBOA)、三丙二醇二丙烯酸酯(TPGDA)、三羥甲基丙烷三丙烯酸酯(TMPTA),天津天驕化工;光引發(fā)劑184,靖江宏泰;光引發(fā)劑1173,天津久日化工;聚氨酯丙烯酸酯6102,環(huán)氧丙烯酸酯6104,江蘇三木集團有限公司。以上實驗原料均為工業(yè)品。傅里葉紅外光譜儀Nicolet360(FTIR),美國尼高力公司;桌面式紫外光固化機,河北保定融達電子設備有限公司;旋轉粘度儀NDJ-79,同濟大學機電廠;漆膜附著試驗儀QFZ-II,天津材料實驗廠。2.實驗方法在裝有溫度計、電動攪拌器、球形冷凝管的500ml四口燒瓶中加入0.7mo1環(huán)氧樹脂E-51(E-51分子
5、量為392g/mol,即加入274.4g),加熱到80-90℃左右時,適當?shù)臄嚢杷俣认麻_始滴加含有催化劑三苯基磷和阻聚劑對苯二酚的丙烯酸1.44mo1(即103.3g),滴加速度約150克/h。滴加完畢后,在強烈攪拌下控制反應溫度100℃,每一個小時取樣測定酸值,待酸值降到100mgKOH/g時升溫至110~115℃。同樣每一個小時取樣測酸值,直到酸值小于5mgKOH/g時停止反應(一般反應時間需要4~6h),冷卻到80℃出料備用,即得環(huán)氧丙烯酸酯預聚物。在裝有溫度計、電動攪拌器、球形冷凝管的500ml四口燒瓶中加入0.3mol(即161g)上述制備得到的環(huán)氧丙烯酸酯,升溫到942013年
6、12月65℃,加入一滴二月桂酸二丁基錫,將0.6mol(133.2g)異佛二酮二異氰酸酯(IPDI)加入到四口瓶中,保持溫度在70℃,直至異氰酸值達到理論異氰酸值時加入0.615mol(71.3g)丙烯酸羥乙酯或者計量好的丙烯酸羥丙酯,保持反應溫度在75℃。到紅外光譜儀檢測不到NCO的特征峰停止實驗,出料即得聚氨酯改性環(huán)氧丙烯酸酯。3.UV膠粘劑的制備將所得的樹脂按照質量比為:樹脂40%,IBOA25%,生了位移??梢姯h(huán)氧基已與丙烯酸中的羧基發(fā)生了反應。TPGDA20%,TMPTA10%,光引發(fā)劑184為3%,光引發(fā)劑1173在下圖3(b中)可以看出2270cm-1附近有明顯的NCO特為2
7、%配制為紫外固化膠粘劑,進行性能檢驗,分析其對紫外固化征峰,反應結束后該特征峰消失,說明異氰酸值已經成功接枝到膠粘劑粘度、剪切強度、附著力、膠膜柔韌性等的影響,并與只用環(huán)氧丙烯酸酯結構中。環(huán)氧丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯或二者簡單共混時的性能進行對2.產物在UV膠中的性能比。將合成產物、環(huán)氧丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯以及環(huán)氧丙烯4.性能及測試酸酯和聚氨酯丙烯酸酯簡單物理共混按照相同的比例與相同的酸值:酸值的測定按照GB2895