UV树脂固化PUA/EA核壳复合乳液的制备与性能

前言

        紫外光(UV树脂)固化涂料作为一种绿色低污染型涂料，近年来发展迅速[1-6]。此类涂料所采用的树脂环氧丙烯酸酯(EA)固化膜具有高的刚性、高硬度、耐磨等优异性能，但缺点是柔韧性差、易断裂；聚氨酯丙烯酸酯(PUA)固化膜具有优异的柔韧性和机械耐磨性及优异的耐高、低温性能，缺点是成本高，很少作为主体树脂使用。可以看出，两种树脂在性能上具有一定的互补性，可通过复配改善树脂的性价比。溶剂型的UV树脂固化体系所用的树脂一般都具有较高的黏度，需要加入较多的单体稀释，不可避免地对周围环境及人体健康造成伤害；水性涂料以水为分散介质，清洁、无污染；因此结合水性涂料与UV树脂固化涂料二者优势的水性UV树脂固化涂料便成为人们研究的热点[7-13]。本文首先合成了阴离子型的水性UV树脂固化PUA预聚物，将其与一定量自制的EA树脂充分混合后，利用相反转乳化技术，制备了水性UV树脂固化的具有核壳结构的PUA/EA复合乳液。利用红外光谱对其合成过程及涂膜固化过程进行了表征；讨论了羧基含量及中和度对复合乳液及其UV树脂固化涂膜性能的影响。

        1试验部分

        1.1原料与试剂

        环氧丙烯酸酯树脂(EA)，自制；甲苯二异氰酸酯/80(TDI/80)、聚四氢呋喃二醇(PTMG1000)、二羟甲基丙酸(DMPA)、甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)，工业纯，广州珠江化工；三乙胺(TEA)，分析纯，上海凌峰化学试剂；光引发剂(Irgacure1173)，工业纯，拜耳；对苯二酚(Hdq)，分析纯，天津市大茂化学试剂厂。

        1.2UV树脂固化涂膜的制备

        将PUA/EA复合乳液配以设计量的光引发剂Irgacure1173，室温下搅拌均匀后，涂于马口铁片上，于60℃下烘烤2h，置于UV树脂固化机上经紫外光照射固化，置于干燥器中备用。

       1.3性能测试与表征

       —NCO含量用二正丁胺法测试；黏度用BrookfieldRVDL-II+黏度仪测定；柔韧性用QTX-1型漆膜弹性测定器测定；红外光谱用Perkin-Elmerspectrum-2000型傅里叶变换红外光谱仪测定；粒径用英国Malvern公司的ZetasizerNanoS型粒度分析仪测定粒径及分布，操作温度25℃；铅笔硬度根据GB/T6739-1996测定；贮存稳定性根据GB-6753.3-86测试；透射电镜(TEM)利用日本电子株式会社JEM-2010HR型透射电镜测试；吸水率采用重量法测定，计算公式为：吸水率=(m2-m1)/m1，m1为胶膜的原质量(g)，m2为浸泡后的质量(g)。

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