UV固化水性聚氨酯树脂的合成与固化研究(2)
3.5.1光固化波段对聚氨酯丙烯酸树脂吸水率的影响 16
3.5.2光固化时间对聚氨酯丙烯酸树脂吸水率的影响 16
3.6固化条件对水性聚氨酯丙烯酸酯树脂吸醇率的影响 17
3.6.1光固化波段对聚氨酯丙烯酸树脂吸醇率的影响 17
3.6.2光固化时间对聚氨酯丙烯酸树脂吸醇率的影响 18
3.7固化条件对水性聚氨酯丙烯酸酯树脂邵氏硬度的影响 19
3.7.1光固化波段对聚氨酯丙烯酸树脂邵氏硬度的影响 19
3.7.2光固化时间对聚氨酯丙烯酸树脂邵氏硬度的影响 19
3.8固化条件对水性聚氨酯丙烯酸酯树脂耐磨性的影响 20
3.8.1光固化波段对聚氨酯丙烯酸树脂耐磨性的影响 20
3.8.2光固化时间对聚氨酯丙烯酸树脂耐磨性的影响 21
3.9典型的水性聚氨酯丙烯酸酯树脂的性能 21
4研究结论 22
5致谢 23
6参考文献 24
附录一：设备 25
附录二：水性紫外固化聚氨酯/聚丙烯酸酯复合树脂的性能检测 26
1. 前言
紫外光固化水性聚氨酯丙烯酸树脂（PUA）是一种性能优良的水性涂料，树脂在紫外光的照射下使得光引发剂引发分子链相互交联，通过交联可以提高体系的交联度，能有效的增加聚合物的分子质量，使得聚合物的物理化学性能得以提高。由于选择的光固化波段不同，对应光引发剂的引发效率有所不同，因而找出一种最合适的紫外光波段对聚合物的使用性能有很大的意义[1] 。
1.1. 水性紫外固化聚氨酯丙烯酸酯树脂的概述
一般的水性聚氨酯树脂存在成膜光泽低，成膜时间长，耐水、耐溶剂和耐化学腐蚀性较差，硬度较低等缺点。因而需要对水性聚氨酯进行改性，使其克服应用上的缺陷。水性聚氨酯改性一般可通过交联。改性的方法有很多，本文采用了聚氨酯丙烯酸树脂改性，即在聚氨酯预聚体合成的后期加入羟基丙烯酸酯，形成含有双键的PUA。在紫外光照射后，光引发剂引发分子链交联成型。使其性能得到很大改善[2] 。
近年来，紫外光固化技术在涂料工业中的应用日益广泛。用水做稀释剂的水性紫外光固化涂料具有易于调节黏度和流变性、附着好、涂布设备易清洗、不易燃、无污染等优点，因此备受人们关注。与溶剂型紫外光固化涂料相比，由于水性紫外光固化涂料双键含量和相对分子质量低，因而耐水性、耐溶剂性、机械性能欠佳。另外,光引发剂用量为3%时光固化效果好[3] 。
水性光固化涂料的分类方法很多，最常见的是将其分为水溶性和水分散性两大类，也可按是否含MFAs及固含量高低分类。
[4] UV固化水性聚氨酯按其乳化类型可分为外乳化性和自乳化型, 自乳化型又分为离子型和非离子型。
外乳化型是利用外加乳化剂的方法, 在高剪切力的作用下, 将普通的可紫外光固化的聚氨酯分散于水中, 得到聚氨酯乳液。然而该方法得到的乳液不太稳定, 同时乳化剂的加入对涂膜的机械性能、耐水性能等方面影响较大, 其性能不及本体型聚氨酯好, 即使在提高交联剂用量的情况下, 外乳化型聚氨酯的性能也无明显提高, 现该方法一般较少采用。