杨鲜徐红利黄安周
(汕头经济特区龙湖科技有限公司西安办710016)
摘要:用端羟基聚酯(PE)、甲苯二异氰酸酯(TDI)、丙烯酸羟基丙酯在适当的条件下合成了综合性能优异的紫外光(UV)固化树脂。论述了端羟基聚酯的色泽、加入量对UV树脂的影响,体系pH值对合成过程的影响,并对几种合成路线进行了评价。
关键词:UV树脂;聚酯改性;合成路线
O前言
环氧丙烯酸uV树脂以其色浅、固化速度快、硬度高、低成本等优异性能广泛应用于各种uV涂料体系中,但同时也会造成涂膜收缩大、附着力差、耐冲击性差、韧性差等弊病。加入适量的聚氨酯uV树脂是解决方法之一,聚氨酯uV树脂有着良好的耐磨性、优秀的附着力及软硬可调性,但这类树脂价格比较贵,尤其是一些国外公司产品,这就制约了其在实际中的应用,如在木地板uV涂料中若采用聚氨酯uV树脂,则成本要增加1/3~1/4。本文采用合适的端羟基聚酯代替部分丙烯酸羟基酯与异氰酸酯反应合成了uV树脂,在固化速度、柔韧性、硬度、性价比等各方面都很好,综合性能优秀,可代替某些进口产品。
1实验部分
1.1原材料
己二酸,工业品,进口;二甘醇,工业品,进口;三羟甲基丙烷(TMP),工业品,德国进口;抗氧剂,瑞士;甲苯二异氰酸酯(TDI),工业品,日本进口;异氟尔酮二异氰酸酯(IPDI),工业品,广州汇采;复合有机酸,自制;丙烯酸羟丙酯(HPA),工业品,北京东方化工厂;有机锡,试剂级;溶剂二甲苯;封端剂,试剂级;2,6一二叔丁基对甲酚,试剂级,天津产。
1.2端羟基聚酯(PE)的合成
在四口烧瓶中加入计量的己二酸、TMP及二甘醇,开始升温。升温过程中逐渐出水,适当时开始搅拌至粉体全部熔解。当温度升至160℃左右时(约2h左右),加入抗氧剂、通氮气,并从冷凝管上部加入回流二甲苯。逐渐升温至190~195℃,保温6~8h,反应至酸值小于3mgKOH/g,停止加热,关氮气。开始抽真空,1h后出料,得到不含二甲苯的淡黄色粘稠状PE树脂。测羟值。
1.3UV树脂的合成
将TDI(IPDI)加入四口烧瓶中,用少量复合有机酸调节pH值到4~5,缓慢升温到40℃。开始滴加聚酯与催化剂的混合物,约1h加完,滴加过程中温度维持在40~50℃。滴加完后升温至(68±2)℃,保温1h,测NCO值达到理论值后降温到60℃。开始滴加HPA、催化剂、阻聚剂的混合物,在60℃用1~1.5h加完,然后保温1h。测NCO值小于1%后,升温至(88±2)℃,继续反应至NCO值小于0.2%后加入封端剂,反应0.5h,降温出料,得到PE改性聚氨酯UV树脂。