不饱和聚酯（UPR）光敏预聚物的合成研究.pdfVIP

维普资讯 14 总第 133期 2005年第 1期 安 徽 化 工 不饱和聚酯 (UPR)光敏预聚物的合成研究冰 陈建山 罗洁 周钢 左光汉 (中南林学院工业学院 ，株洲 412006) (合肥工业大学化学工程学院，230009) 摘要 采用熔融法制备了可紫外光固化的光敏不饱和聚酯 (UPR)，对产物进行了红外表征，研究了UPR反应的酸值与反应时间的关系 及醇酸比对UPR玻璃化转变温度的影响，讨论了反应温度等因素对光敏不饱和聚酯合成反应的影响，最终得到反应的优化工艺条件。 关键词 紫外光固化 不饱和聚酯 酸值 醇酸比 玻璃化温度 紫外光 (uV)固化涂料是上世纪六十年代开发的 酐，己二酸，1，2一二丙醇及部分一缩二乙二醇或乙二 一 种环保型节能涂料。与传统的自然干燥或热固化涂料 醇，同时加入催化剂三乙基苄基氯化铵，将体系升温至 相比，紫外光涂料具有 以下优点 ：固化时间短，速度 85-90~C， 保持 1小时以上，然后加入剩余的一缩二乙二 快 ，可在数十秒 内固化，所用能源为 “冷光”——紫外 醇及乙二醇，升高体系温度至 115-130~C，保持 1．5hr，继 光，不需强制加热干燥，对涂饰木材、纸张、塑料等不宜 续升温至 155-165~C，保持 lhr，再次升温至 185～205℃ 加热的材料及混凝土、厚金属板等热容量大的材料很有 反应，直至填料管口温度持续下降，通氮气0．5hr。通氮 利；无溶剂或含有少量溶剂，挥发量少，减少了大气污 气结束后，减压继续反应至真空度大于740mmHg以上， 染；相同的时间内，用紫外光照射能量约为热干燥的十 填料管口温度持续下降至30~C以下，停止反应，出料。反 分之一。目前，一般的UV固化涂料均为溶剂型，需大量 应过程中需间隔地测定酸值[6q，同时观察馏出水的毫升 使用活性稀释剂单体，这将导致涂料的有机挥发组分 数，以了解和控制体系的反应程度。 (VOC)大幅升高，与国际上 日益严格的涂料VOC控制 1．3合成产物的红外分析 法规相违背。解决此问题有两种方法，一是发展水性的 光敏树脂的红外光谱用Nicolet170sxFT—IR光谱 光固化涂料，二是将光敏涂料与另一环保涂料——粉末 仪测定。本研究中所合成的光敏UPR是 ，B不饱和 涂料相结合，开发不含溶剂的光固化粉末涂料 51。紫外 酸酯，R—CO0一R，R为烯基或芳基，酯的羰基与R基共 光固化涂料体系主要由光敏齐聚物或光敏树脂、光引发 轭。图 1是所合成产品的红外光谱图。 剂和光敏剂、活性稀释剂以及其它添加剂等构成。其中， 光敏树脂是光同化涂料中最重要的成分之一。涂层最终 一 ～ 一 的性能，如硬度、柔韧性、耐久性及粘附性等，在很大程 度上与树脂有关。而聚酯类涂料由于有较好的机械性能 ； 和装饰效果而占据了领导地位。本文采用熔融法合成的 j 一 ． ，j ； ； } 不饱和聚酯UPR含有感光基团，玻璃化温度高于贮存 I ； ∥； 温度。 1合成实验 1．1仪器与试剂 仪器：带搅拌、低液漏斗、冷凝管的常压反应装置， 真空系统等。 试剂：对苯二甲酸 (工业纯)、顺丁烯二酸酐 (工业 由红外图中可以看到：①在 1724．3c 处出现一强吸 纯)、己二酸 (化学纯)、一缩二乙二醇 (工业纯)、乙二 收谱带，为C=O的伸缩振动峰，uc-0(1725～1715cm )； 醇 (工业纯)、三乙基苄基氯化铵 (分析纯)。 在 1239．5cm 处出现一强吸收谱带，为C一0一C反对称 1．2不饱和聚酯的制备 伸缩振动峰，u