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水性UV聚氨酯丙烯酸酯的超支化改性

2022-10-27

  超支化樹脂應用于UV 體系的報道還是很多的,Chattopadhyay 和Raju在2007 年于Progress in Polymer Science 雜志上發表的一篇綜述對此有過很好的總結。但其在水性UV固化體系中的應用便寥寥可數。中科大的施文芳教授及她的博士研究生Asif 所做工作是其中的代表。

  Asif 等先通過琥珀酸酐對二代的Boltorn 超支化樹脂端羥基進行改性,接下來再將甲基丙烯酸縮水甘油酯滴加到上述改性物中制備了末端為丙烯酸結構的產物,再經胺中和及水分散步驟后得到了可UV固化的水性聚氨酯體系。他們發現結構中成鹽結構( salt-like structure) 含量越高,水溶性越好,添加少量的水或升高溫度均可以使體系黏度快速降低。另外,在光引發劑存在下,UV固化速率隨結構中丙烯酸基團含量增加呈上升趨勢。Asif 等還在合成的超支化聚酯上進行類似的改性,發現具有超支化結構的WPUA 體系的黏度較商業化線型的水性聚氨酯產品EB 2002 要低得多,另外體系雙鍵含量對膜的交聯密度及熱穩定性影響很大。

  在UV固化水性涂料體系中,由于光引發劑一般為油溶性,與水性體系相容性不佳,導致固化速度低和固化效果不好。另一方面,小分子光引發劑由于在固化過程中往往不能全部消耗,會殘留在固化膜中或遷移至固化膜表面,影響其機械性能。為此,陳夢茹等通過化學改性方法,在超支化聚酯的末端接枝上丙烯酰基和羧基以及光敏基團,得到含有光敏基團的UV固化水性超支化聚酯,并與傳統添加光引發劑的體系進行了對比。結果表明,在不外加光引發劑的情況下,該體系能夠作為高分子引發劑引發固化水性涂料,引發效果要好于外加小分子引發劑的傳統UV固化水性涂料。

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