水性感光树脂的合成与性能的研究

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水性UV固化材料是一种新颖的UV固化材料,具有无污染、不燃烧、低成本、无毒性、无刺激性、低粘度、良好的涂布适应性及设备易于清洗等优点,目前成为活跃的研究和开发领域,是面向二十一世纪的绿色环保产品。 本文采用甲苯二异氰酸脂(TDI)、环氧丙烷聚醚二元醇(PP0210/220)、二羟甲基丙酸(DMPA)和丙烯酸羟乙酯(HEA)合成了UV固化的水性聚氨酯丙烯酸树脂(PUA);采用环氧丙烯酸树脂与偏苯三甲酸酐合成了UV固化的水性环氧丙烯酸树脂(B-EA)。研究了上述两类水性树脂的合成及其水溶性能、光固化性能和力学性能。同时,初步探讨了B-EA对PUA的共混改性。 本文分别研究了醇的结构、DMPA的含量、反应温度等对PUA合成的影响以及反应时间、反应温度对B-EA树脂合成的影响,并找到了较佳的合成条件。 对上述两种类型水性树脂的基本性能的测试表明:在水溶性能上,不同的中和剂及中和程度、羧基含量、官能团比例、二元醇结构、二元醇分子量等因素均影响水溶性能;在光固化性能上,随着HEA和DMPA含量的增加,PUA树脂的光固化速度提高,随着偏苯三甲酸酐接枝率的提高,B-EA的光固化速度下降;在力学性能上,随着PUA树脂中微相分离程度加剧,拉伸强度加大。 B-EA对PUA共混改性后的力学性能及光固化性能的初步研究表明,两种树脂体系具有一定的相容性,共混后的力学性能及光固化性能均得到了较大的提高。此种共混体系的实现,使环氧树脂体系和聚氨酯树脂体系各自的优越性能结合起来,对于开发新型的光固化产品具有重要的意义。
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