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《华南理工大学》 2015年
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超支化聚氨酯丙烯酸酯的合成及其在UV光固化涂料中的应用

王玉秀  
【摘要】:超支化聚合物因其高度支化的分子结构且含有大量活性末端基团,具有黏度低、分子间缠绕少、反应活性高等特点。端基含双键基团是超支化聚合物改性的一个重要部分,它适合作为光固化涂料树脂使用。超支化技术与UV技术结合制备的超支化聚氨酯丙烯酸酯(HPUA)将在结构和性能上结合两者的优点,在合成工艺上主要是先合成扩链后的聚氨酯丙烯酸酯(PUA)预聚体,然后利用它与超支化聚酯端基反应。本文先以季戊四醇(PE)、2,2-二羟甲基丙酸(DMPA)为主要原料通过一步法合成三代超支化聚酯(HBPE),并对其产物结构进行了红外光谱分析(FT-IR)、核磁共振(1H NMR、13C NMR)的表征,通过热重分析(TG)对其热稳定性进行了分析。FT-IR结果表明,产物体系中存在大量羟基,酯基特征吸收峰出现,原料DMPA在1689cm-1处的羰基峰消失,说明酯化反应完全合成了HBPE。NMR结果表明,合成的三代HBPE均具有较高的支化度,分别为0.55、0.49、0.45。TG分析结果表明,产物均具有良好的热稳定性,在热失重50%时,热分解温度分别是301℃、345℃、346℃,随着代数的增加,热稳定性提高。将聚乙二醇(PEG600)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)为主要原料,合成了三代超支化聚氨酯丙烯酸酯(HPUA),并对其外观、醇溶性、固含量及黏度等性能进行了分析测定。结果表明,所得树脂透明度高,几乎不含杂质,固含量高、醇溶性好而且具有较低的黏度。将所得HPUA分别与活性单体1,6-己二醇二丙烯酸酯(HDDA)、三缩丙二醇双丙烯酸酯(TPGDA)、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(TMPTA),光引发剂1173-TPO以不同的质量比制作成配方,经UV光照射后,测定涂膜的固化时间、光泽度、吸水率、硬度等性能,探讨了活性单体种类及含量对UV固化膜性能的影响。研究结果显示,同代数的树脂,含有三官能度单体的,固化时间缩短,在8S内,其他含有双官能度单体的,固化时间大于8s。单体种类相同时,随着单体添加量的增加,涂膜固化所需时间有所减少;但是单体添加量超过30%时,涂膜固化时间反而变长。各配方固化膜具有较好的光泽度,均超过75°。总体而言,固化膜的吸水率较低,在3%~5.5%之间。固化膜具有较高的硬度、附着力及柔韧性良好,同时具有一定的耐酸碱性。
【学位授予单位】:华南理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2015
【分类号】:TQ637

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【参考文献】
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