工艺技术
第42卷第3期 2012年3月
涂料工业
PAINT&COATINGS INDUSTRY
水性UV固化星型聚氨酯丙烯酸酯的性能研究
唐金财2，陈政”，黄美松2，张帆，辛中印！
Vol.42No.3 Mar.2012
（1.四川大学制革清活技术国家工程实验室，成都610065：2.成都八益化工股份有限公司，成都610043）
摘要：制备了水性UV固化星型杂臂聚氨酯丙烯酸酯（WSPUA），重点研究了星型聚氨酯分子臂的软段组成（PC DL1000和PECG400)对其乳液和UV固化涂膜性能的影响。结果表明：乳液粒径、表面张力和革表面接触角随PCDL用量减少而变小；涂膜抗张强度、断裂伸长率、耐溶剂性能随PCDL用量减少而降低，耐水性随PCDL用量减少而提高；涂膜微相分离程度随PCDL用量增加而增加，软段玻璃化温度随PCDL用量增加而降低，热稳定性随PCDL用量增加而提高。
关键词：星型结构聚合物；UV固化：聚氨酯丙烯酸酯：微相分离
中图分类号：TQ630.4
文章编号：0253-4312(2012)03002405
文献标识码：A
Properties of Waterborne UV Curable Star -Shaped Polyurethane -Acrylate
Tang Jincai'.2, Chen Zheng', Huang Meisong'-2, Zhang Fan', Xin Zhongyin
(l.National Engineering Laboratory for Clean Teachnology of Leather Manufacture,Sichuan Unitersity
Chengdu 610065, China;2. Chengdu Bayi Chemical Co., Lad., Chengdu 610043, China)
Abstract:Waterbome UV curable star shaped hybrid arm polyurethane - acrylate (WSPUA) was pre pared, and properties of emulsion and film after UV curing with diferent soft segments (PCDL1000 and PEC400)were studied. The results showed that the particle size distribution, surface tension and surface con tact angle on leather decreased with decreasing of amount of PCDL; tensile strength, elongation at break, solvent resistance reduced with decreasing of amount of PCDL, but water resistance improved with decreasing of amount of PCDL; the micro -phase separation of the film increased with increasing of amount of PCDL, glass transition temperature(T,) of soft segment reduced with increasing of amount of PCDL, thermal stabili-ty improved with the increasing of amount of PCDL.
Key Words: star - shaped polymer; UV curing: polyurethane acrylate; micro -phase separation
作为涂料的主体，高分子树脂是决定涂料性能的关键性因素，在研究前期，由于高分子科学的研究对象在分子构造上主要是线型及交联聚合物（】，因此，功能性涂料的研究也局限于此。随着支化聚合物相关理论的提出和高分子合成技术的发展，人们才慢慢将研究从线型聚合物转移到星型、超支化聚合物上来，并且发现支化结构聚合物的性能与线型聚合物有巨大差异(2-3)
星型聚合物是最简单的支化案合物，与线型聚合物相比具有许多特殊的性能，如黏度低、溶解性优异、支化程度高、端基数量多等，其在涂料中有广阔的应用前景。低黏度使得星型聚合物很适合于在高固体分涂料中应用，可与线性聚合物涂料共混来降低体系黏度，改善体系流动性：优异的溶解性可以减少溶剂的用量，降低成本，减少有害气体排放：高度支化结构使星型聚合物分子间较少链缠绕，不易结晶，使涂料具有
作者简介：唐金财（1988一），男，主要从事功能水性聚氯酯研究 24
良好的成膜性能；众多的端基官能团使得星型聚合物涂料具有很强的可改性能力，能够制备适合多种用途的涂料。由于这此优良的性能，星型案合物可应用于多种涂料树脂体系，如粉末涂料、高固体分涂料、光固化涂料、水分散体涂料等/4-7
1948年JohnR等]首次在四羧酸环己酮或八羧酸二环已酮存在下进行一已内醛胶的聚合反应得到了四臂或八臂的星型聚酰胺后，随后开发了活性聚合、原子转移自由基聚合、开环聚合、逐步聚合、离子聚合等方式实现星型聚合物的合成。目前星型及星型杂臂聚合物的合成主要有2种途径：一是先臂后核的技术，二是先核后臀技术”。本研究采用先通过缩合聚合方式合成星型聚氨酯的臂，然后引人季戊四醇为核，最后通过丙烯酸羟丙酯封端的方法合成了一种水性UV 固化星型聚氨酯丙婚酸酯，研究了聚氨酯星型分子臀的软段组成对其乳液和涂膜性能的影响。