《多重交联UV固化水性聚氨酯木器涂料的研制》.pdfVIP

勰涂料涂装新技术新工艺幼 多重交联UV固化水性聚氨酯木器涂料的研制 王小军，陈小庆，王茜红 (北方涂料工业研究设计院，兰州730020) 摘要：本课题研制的多重交联UV固化水性聚氨酯木器涂料通过UV固化和有机硅交联 改性及多官能度扩链剂的引入，形成的涂膜在uV固化前即具有较好的涂膜强度、 机械性能和耐沾污性；经UV固化后，涂膜具有更加优异的耐水性、耐醇性、耐磨性 和耐干热性，以及良好的硬度和装饰效果。 关键词：多重交联；uv固化；水性聚氨酯；木器涂料 1 引言 紫外光(UV)固化涂料以其高效节能、经济环保、涂层性能好等优点，近20多年来得到广泛的 应用和迅猛发展，其中木器涂料约占总量的55％。但由于传统UV固化涂料在使用过程中活性稀释 剂和有机溶剂仍会对人体和环境造成一定损害，使得与人们健康密切相关的木器用涂料的水性化 研究日益受到关注，而水性聚氨酯树脂综合性能优异，已成为水性木器涂料的首选树脂之一。UV 固化水性聚氨酯木器涂料通常以含单羟基的丙烯酸封端引入不饱和双键，活性交联点少、交联密 度低、Uv固化后涂膜耐水及耐干热性能较差。 本试验通过在预聚物分子侧链上引入活性有机硅氧烷基团和多官能度扩链剂，使水分散体在 UV固化前即具有较高的相对分子质量和交联密度，再通过聚酯分子主链上不饱和双键的自由基 聚合，可得到非常高的交联密度，使涂膜性能大幅度提高，可以满足家具板材及竹木地板清漆工业 化流水线涂装和复杂构件涂饰的要求。 2试验部分 2．1技术路线 制备UV固化水性聚氨酯木器涂料，最主要的是研制可UV固化的水性聚氨酯树脂。采用的是 多重交联固化技术，其技术路线为：①合成聚酯时引入不饱和单体，使分子主链上具有多个uV光 引发活性交联点，弥补采用封端引入双键的方法中活性交联点少的缺点；②采用在分子侧链上引 入有机硅氧烷单体，利用硅氧烷基团的常温水解自交联，提高涂膜的预交联密度；③在水分散的同 时采用多官能度扩链剂进行预交联改性，大幅提高uV固化前树脂的交联密度和相对分子质量。 2．2制备过程 制备过程示意见图1。 2．3主要原材料 主要原材料：1，4一丁二醇、新戊二醇、己二酸、苯酐、间苯二甲酸、顺丁烯二酸酐，均为进口，工 ‘ 148 第{云誓墅㈣娄耄察瓣会暨第二届特种涂料与涂装研讨会 21…,1I／O半6月．兰州1o月’5”’ 蕊涂料涂装新技术新工艺幻 三甲氧基硅烷)，成都晨光化工研究院，工业品；光引发剂IRGACURE2959，汽巴精化，工业品。 o Il HC—C、 Ho—R—旬H+ 、0 +H00c—R——cooH lI HC—C／ 11 0 上 Ho—R—C=CH—RCH=CH—R—-oH l IPDI，DMPA，有机硅氧烷单体 + 可水解基团 0 O |l || OCN—R_一NHC—O、^^^^，伊—C—NH—R—NCO