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水性UV聚氨酯丙烯酸酯的超支化改性

2022-10-27

  超支化树脂应用于UV 体系的报道还是很多的,Chattopadhyay 和Raju在2007 年于Progress in Polymer Science 杂志上发表的一篇综述对此有过很好的总结。但其在水性UV固化体系中的应用便寥寥可数。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 等先通过琥珀酸酐对二代的Boltorn 超支化树脂端羟基进行改性,接下来再将甲基丙烯酸缩水甘油酯滴加到上述改性物中制备了末端为丙烯酸结构的产物,再经胺中和及水分散步骤后得到了可UV固化的水性聚氨酯体系。他们发现结构中成盐结构( salt-like structure) 含量越高,水溶性越好,添加少量的水或升高温度均可以使体系黏度快速降低。另外,在光引发剂存在下,UV固化速率随结构中丙烯酸基团含量增加呈上升趋势。Asif 等还在合成的超支化聚酯上进行类似的改性,发现具有超支化结构的WPUA 体系的黏度较商业化线型的水性聚氨酯产品EB 2002 要低得多,另外体系双键含量对膜的交联密度及热稳定性影响很大。

  在UV固化水性涂料体系中,由于光引发剂一般为油溶性,与水性体系相容性不佳,导致固化速度低和固化效果不好。另一方面,小分子光引发剂由于在固化过程中往往不能全部消耗,会残留在固化膜中或迁移至固化膜表面,影响其机械性能。为此,陈梦茹等通过化学改性方法,在超支化聚酯的末端接枝上丙烯酰基和羧基以及光敏基团,得到含有光敏基团的UV固化水性超支化聚酯,并与传统添加光引发剂的体系进行了对比。结果表明,在不外加光引发剂的情况下,该体系能够作为高分子引发剂引发固化水性涂料,引发效果要好于外加小分子引发剂的传统UV固化水性涂料。

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