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本文首先以柔韧性好和耐水解的聚醚多元醇D20、N2、N3和TDI为主要原料合成了。NCO封端的湿固化聚氨酯涂料。特别对影响聚氨酯涂膜性能的因素进行了探讨,研究表明,不同原材料对聚氨酯涂膜有较大的影响,随NCO%提高,涂膜拉伸强度有所提高,其断裂伸长率下降,柔性下降;随聚醚三元醇质量分数的增加,涂膜拉伸强度有所提高,其断裂伸长率有所下降,柔性下降;随聚醚二元醇分子量的提高,涂膜拉伸强度有所下降,其断裂伸长率有所提高,柔性提高;随空气中相对湿度的增大,拉伸强度和断裂伸长率上升,空气湿度太大,力学性能有所下降,最佳相对湿度范围在75%~85%。同时,对影响涂膜快干的因素进行了讨论,NCO%对涂膜的干性也有影响,随NCO%增大,表干、实干时间缩短;以二甲苯和乙酸丁酯混合溶剂,表干时间有所延长、实干时间缩短;添加适量的复配催干剂,表干、实干均有改善;在湿度较大、温度高条件下,表实干越快。控制D20/N2/N3为2:2:1、NCO/-OH:比值为1.8、-NCO%约9.6%,涂膜柔韧性好,综合性能满足要求而且有较好的干性。
然后,采用甲基丙烯酸甲酯(MMA)、丙烯酸丁酯(BA)、甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)和丙烯酸(AA)合成了羟基丙烯酸树脂,研究了单体选择、反应条件的确定,及各种因素对树脂黏度的影响。结果表明,树脂黏度随引发剂的增多而下降,随温度的升高而下降,随链转移剂用量的增多,树脂黏度下降,转化率也有所下降,黏度也随固体分增大而增大。用傅立叶变换红外光谱法(FT-IR)分析表明,树脂结构中无残留双键,含有大量的酯基。
最后,制备了丙烯酸树脂改性聚醚型聚氨酯涂料。羟基丙烯酸树脂质量分数对改性的聚氨酯的涂膜性能有影响,随丙烯酸树脂质量分数增加,拉伸强度上升,断裂伸长率先上升后有所下降,适宜的添加量为9%;改性后涂膜表干时间基本不变,实干时间由改性前4.5h缩短为3.5h,表干和实干有较好的平衡;改性后的涂膜在耐紫外老化性能有明显改善,耐化学品性能和耐水解性能满足使用要求。用FT-IR分析表明,涂膜固化完全,羟基丙烯酸树脂吸收峰消失,羟基丙烯酸树脂接枝到了NCO端。