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《石河子大学》 2010年
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耐热紫外光固化水性聚氨酯涂料的研究

方振华  
【摘要】:以异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、聚乙二醇(PEG, Mn=600)、2,2-二羟甲基丙酸(DMPA)和丙烯酸羟乙酯(HEA)为主要原料,分别采用双酚A和三聚氰胺作扩链剂,在聚氨酯主链上引入耐热性结构单元,经三乙胺中和,加水分散,制备了两种无毒、无污染、综合性能较好的耐热紫外光固化水性聚氨酯涂料(UVWPU)。 1.对双酚A改性UVWPU的制备和性能研究表明:DMPA用量从5.76%增加到9.04%时,乳液的平均粒径从90.16μm减小到43.30μm;当DMPA用量大于5.76%,乳液贮存稳定期可达6个月;预聚时,-NCO与-OH的摩尔比(R)大于等于3.4时,涂膜外观及其涂膜性能较好;双酚A用量为7.23%(wt%)时,涂膜耐热性最好。双酚A改性后的UVWPU固化膜的铅笔硬度为H、附着力1级、5%失重温度为234℃,较改性前提高了86℃,玻璃化转变温度(Tg)提高了12.7℃;涂膜在100℃下烘烤200 h无起层、皱皮、鼓泡、开裂、变色等现象。 2.对双酚A改性UVWPU固化工艺的研究结果表明:干燥条件对光固化速度影响很大,其最佳光照时间为涂装后10-20 mmin;最佳光引发剂含量为5%(wt%);最佳固化温度为70℃;随着光照强度的提高,涂膜固化速度加快。 3.对三聚氰胺改性UVWPU的制备和性能研究表明:三聚氰胺用量为4.70%(wt%)时,涂膜耐热性最好;DMPA (wt%)≤3.65%时,乳液稳定性较差;最佳的R值为3.0-3.5。三聚氰胺改性后的UVWPU固化膜的铅笔硬度、耐水性以及耐热性均有较大改善,其5%失重温度为253℃,较改性前提高了105℃,Tg提高了20.4℃,涂膜附着力1级、铅笔硬度5H,涂膜在130℃下烘烤2h无起层、皱皮、鼓泡、开裂、变色等现象。 本论文的研究工作将为研究提高UVWPU耐热性的原理,开发新型耐热UVWPU和耐热UVWPU的施工生产等方面提供一定的参考。
【学位授予单位】:石河子大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:TQ630.7

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