EP专题之UV(一)丙烯酸酯(D)5

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　　【中国市场调查网】2010年12月24日讯：电子束(EB)固化是在紫外固化基础上，发展起来的辐射固化新技术。与传统的热固化相比，具有高效、经济、环保等特点，日益受到人们的重视，被誉为21世纪热固性树脂生产的新技术。据专家介绍，人们对EP光固化的研究，始于19世纪70年代末。其目标是获得航空航天用高性能热固性树脂。通过对乙烯基酯、丙烯酸酯，以及甲基丙烯酸酯等体系的光固化，表明由于这些体系产品内应力高、空洞含量大、机械性能差、吸水率高，和玻璃化转变温度(Tg)低等缺点，而难以在航空航天等高技术领域得到应用。材料科学家继而将眼光投向环氧树脂，光固化环氧树脂能克服以上缺点，可获得高性能结构材料，并在固体发动机壳体材料等应用。这位专家，近年来世界环保法规日益完善，以紫外光固化涂料(UVCC)、水性涂料、高固体分涂料，和粉末涂料为代表的环保型绿色涂料则应运而生，成为人们关注和研究的热点。UVCC由光敏树脂(低聚物)、活性单体、光引发剂和各类添加剂组成。低聚物是含有C=C不饱和双键的低分子质量树脂，主要是不饱和聚酯、环氧丙烯酸酯(EA)、聚氨酯丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯、多烯/硫醇体系、聚醚丙烯酸酯、水性丙烯酸酯、阳离子树脂等。环氧丙烯酸酯综合性能优良，是目前应用最广泛，用量最大的光固化低聚物。
　　
　　(2)第2步反应温度的影响
　　
　　由于IPDI中脂肪族异氰酸酯基团反应活性，远低于脂环上的异氰酸酯基团，故需要在较高的温度下进行反应。保持其他条件不变以DBTDL为催化剂，对羟基苯甲醚为阻聚剂，n(PETL)：n(IP-DI)：n(HEA)=1：4：4.12，考察不同的反应温度和反应时间，对第2步反应过程的影响，结果如图3。据专家介绍，由图3可知温度较低时反应速度较慢，随着温度升高反应速率加快，但PUA中的C=C键在高温下可以发生热聚合，温度过高会增加C=C的损失，影响产品的紫外光固化性能。试验发现若温度控制在65～70℃，可保证羟基与IPDI脂肪族异氰酸酯反应顺利进行，同时具有较陕的反应速率。

　　5、反应时间的影响
　　
　　从图2可看出第1步反应2h体系中，NCO%已经基本达到理论值，继续延长反应时间后发现NCO%比理论值要小，原因可能为体系中剩余的-NCO相互发生副反应所致，所以第1步最佳反应时间为2h。据专家介绍，由图3可知在70℃下，随着反应时间的增加，反应体系中NCO％迅速减小，反应2～2.5h时，NCO%已经基本达到0，所以第2步最佳的反应时间为2～2.5h。
　　
　　(四)结论
　　
　　本实验讨论了一种新型脂肪族光固化聚氨酯丙烯酸酯的合成，确定了合成的最佳工艺条件：以DBTDL为催化剂，对羟基苯甲醚为阻聚剂n(PETL)：n(IPDI)：n(HEA)=1：4：4.12，第1步反应温度55～75℃，反应时间2h，第2步反应温度65～70℃，反应时间2～2.5h。

　　
　　来源:中国环氧网