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随着国家有关部门对环境问题越来越重视,环保成为人们密切关注的话题。在涂料油墨行业,UV固化由于具有环保节能高效的技术特点而被广泛的应用和推广,在3C塑料、家装面漆、汽车漆、光盘和信用卡等很多方面已经开发出了不可替代的产品,其重要性在涂料油墨胶黏剂等十分显著。本文以价格低廉的双环戊二烯(DCPD)与三羟甲基丙烷(TMP)、顺酐(MA)、苯酐(PA)、二甘醇(DEG)为原料来合成双环戊二烯改性不饱和聚酯多元醇(DUPP),再将DUPP与异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、季戊四醇三丙烯酸酯(PET3A)反应制备出可进行UV固化的双环戊二烯改性聚氨酯丙烯酸酯(DPUA)。将合成的DPUA作为基体树脂配成涂膜,然后进行UV固化,对其性能进行了测试和表征。具体的工作内容如下: 首先合成双环戊二烯改性不饱和聚酯多元醇。考察了反应温度、时间、催化剂种类及用量对酯化反应过程的影响,合成DUPP时选择反应温度为210℃,反应时间5h,选择0.04 wt%钛酸四丁酯(TBT)作为催化剂较为合适。考察醇酸摩尔比对DUPP羟值和粘度的影响,选择较适宜的醇酸摩尔比4∶3,即原料摩尔比为HOR1OH∶DEG∶MA∶PA=4∶4∶3∶3。对产物DUPP作红外剖析,显示有羟基和酯基的吸收峰,说明存在着羟基和酯基,表明酯化反应的发生。 其次合成了双环戊二烯改性聚氨酯丙烯酸酯。考察了反应温度、时间、催化剂用量和阻聚剂用量对两大步合成的影响。第1步反应中反应条件为45℃、2.5h为佳、催化剂DBTDL用量0.04 wt%;第2步反应利用PET3A对树脂体系封端,反应条件为75℃、2.5 h、催化剂DBTDL用量0.06 wt%较好;阻聚剂对苯二酚用量为0.2 wt%。DPUA和DUPP红外谱图相比,在3493 cm-1处羟基峰消失,而在3312 cm-1处出现了仲氨基(NR1R2H)的伸缩振动吸收峰;同时,在810 cm-1、1635 cm-1处出现丙烯酸酯碳碳不饱和双键的特征吸收峰。 最后研究了涂膜配方及UV固化后涂膜性能。考察光引发剂种类和用量对涂膜固化后性能的影响,采用1173作为光引发剂,添加量为4 wt%较好。研究了多种单体的使用对树脂性状和成膜后性能的影响,采用TMPTA与DPGDA的复配形式且比例为7∶3时较为合适。探讨了助剂对涂膜消泡和流平的效果,加入德谦的0.3 wt%的5300消泡剂效果略优;使用德谦0.6 wt%的810流平剂时流平性略优。考察了履带速率对固化涂膜的影响,采用了UV机履带速率18 m/min,3次过的固化工艺。将自制DPUA树脂与两支市售SM6330和6145-100的固化涂膜性能作对比,DPUA的固化时间比较、耐水性和耐热性较好,附着力和柔韧性的表现效果三者相同,其铅笔硬度略差于SM6330,但和6145-100持平。