光固化水性聚氨酯丙烯酸酯的制备、性能与改性研究

发布时间：2021-05-21 14:54

　　近年来,随着人们环保意识的不断提高以及政府颁布的环保法规对涂料中的挥发性有机化合物（Volatile Organic Compounds,VOCs）含量实施了更为严格的限制,涂料工业正朝着绿色化、高性能化、高功能化等方向发展。光固化水性聚氨酯丙烯酸酯（UV-Curable Waterborne Polyurethane Acrylate,UV-WPUA）涂料结合了光固化涂料和水性涂料的优点,具有低VOCs含量、固化速度快、能耗低以及应用范围广等优点,但是其也存在着固化膜耐水性能不佳、表面光泽度高的缺点。本课题以异佛尔酮二异氰酸酯（IPDI）、聚己二酸丁二醇酯二醇（PBAG）、2,2-二羟甲基丙酸（DMPA）、丙烯酸羟乙酯（HEA）以及季戊四醇三丙烯酸酯（PETA）为主要原料制备了一系列WPUA乳液。探讨了合成WPUA预聚物适宜的工艺条件,研究了不同实验配比(R值即n_NCO/n _OH,DMPA含量和双键密度)对WPUA乳液以及固化膜性能的影响。同时用端羟基聚二甲基硅氧烷（Hydroxyl-Terminated Polydimethylsilox... 

【文章来源】：华南理工大学广东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：91 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 引言
    1.2 光固化水性涂料
        1.2.1 技术特点
        1.2.2 体系组成
        1.2.3 成膜机理
        1.2.4 发展历史及应用市场
    1.3 聚氨酯丙烯酸酯
        1.3.1 结构特点
        1.3.2 基本原料
        1.3.3 异氰酸酯基团的反应
    1.4 紫外光固化水性聚氨酯的改性研究
        1.4.1 有机硅、有机氟改性
        1.4.2 纳米粒子改性
    1.5 涂料的消光性能
        1.5.1 光泽的定义与测量
        1.5.2 影响涂料消光性能的因素
        1.5.3 消光方法
    1.6 研究意义、目的和内容
第二章 紫外光固化水性聚氨酯丙烯酸酯的制备与表征
    2.1 引言
    2.2 实验部分
        2.2.1 实验试剂与仪器
        2.2.2 WPUA的实验配方
        2.2.3 WPUA乳液的制备
        2.2.4 WPUA固化膜的制备
        2.2.5 测试与表征
    2.3 结果与讨论
        2.3.1 预聚物合成条件的筛选
        2.3.2 红外光谱分析
        2.3.3 粒径分析
        2.3.4 Zeta电位分析
        2.3.5 拉伸性能分析
        2.3.6 附着力分析
        2.3.7 硬度分析
        2.3.8 吸水率分析
        2.3.9 凝胶率分析
        2.3.10 热失重分析
    2.4 本章小结
第三章 HTPDMS改性光固化水性聚氨酯丙烯酸酯的研究
    3.1 引言
    3.2 实验部分
        3.2.1 实验原料与仪器
        3.2.2 HTPDMS改性WPUA的实验配方
        3.2.3 HTPDMS改性WPUA乳液的制备
        3.2.4 HTPDMS改性WPUA固化膜的制备
        3.2.5 测试与表征
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 红外光谱分析
        3.3.2 粒径分析
        3.3.3 Zeta电位分析
        3.3.4 水接触角分析
        3.3.5 XPS能谱分析
        3.3.6 表面形貌分析
        3.3.7 紫外-可见光透过率分析
        3.3.8 拉伸性能分析
        3.3.9 吸水率和凝胶率分析
        3.3.10 热失重分析
    3.4 本章小结
第四章 自消光光固化水性聚氨酯丙烯酸酯的研究
    4.1 引言
    4.2 实验部分
        4.2.1 实验试剂与仪器
        4.2.2 自消光WPUA的实验配方
        4.2.3 自消光WPUA乳液的制备
        4.2.4 自消光WPUA固化膜的制备
        4.2.5 测试与表征
    4.3 结果与讨论
        4.3.1 R值对WPUA性能的影响
        4.3.2 DMPA含量对WPUA性能的影响
    4.4 本章小结
结论
参考文献
攻读博士/硕士学位期间取得的研究成果
致谢
附件


【参考文献】：
期刊论文
[1]助剂在水性涂料中的应用推广[J]. 王广存.  当代化工研究. 2020(01)
[2]纤维素纳米晶改性光固化水性聚氨酯丙烯酸酯及其性能研究[J]. 雷德华,苏嘉辉,李华林,叶祖山,刘晓暄,崔艳艳.  涂料工业. 2019(05)
[3]水性涂料用助剂的选用[J]. 于国玲,王学克.  现代涂料与涂装. 2019(01)
[4]水性涂料成膜助剂的发展趋势[J]. 骆益鸣,丁翔,黄阳卫,陈勤勇.  浙江化工. 2018(10)
[5]KH-550改性自消光水性聚氨酯性能及应用[J]. 郝伟,罗楠,张冬海,张建森.  涂层与防护. 2018(04)
[6]高固体分涂料一些思考及研发与应用简况[J]. 刘国杰.  中国涂料. 2018(04)
[7]UV固化聚氨酯丙烯酸酯涂料的研究进展[J]. 肖能君,李强军,姜其斌.  绝缘材料. 2018(01)
[8]大豆油基光固化水性聚氨酯/TiO2杂化涂层制备及性能[J]. 徐溪,梁红波,朱敏,熊磊,黄圣梅.  南昌航空大学学报(自然科学版). 2017(04)
[9]水性涂料中助剂的应用及配伍[J]. 吴晓天.  涂料工业. 2017(11)
[10]水性聚氨酯消光树脂及改性研究进展[J]. 丁琳,杨建军,吴庆云,吴明元,张建安.  化工新型材料. 2017(05)

博士论文
[1]水性UV固化聚氨酯丙烯酸酯的制备及性能研究[D]. 张涛.江南大学 2016
[2]UV固化水性超支化聚氨酯丙烯酸酯的制备、结构与性能研究[D]. 尹文华.华南理工大学 2012

硕士论文
[1]可聚合氧化锌光引发剂与自引发光固化聚氨酯丙烯酸酯预聚物的研究[D]. 冯俊.华南理工大学 2018
[2]聚酯树脂基粉末涂料制备及性能研究[D]. 揭唐江南.兰州交通大学 2017
[3]本体消光型水性聚氨酯的制备、性质及有机硅改性研究[D]. 曹仙丽.华南理工大学 2017
[4]水性光固化聚氨酯制备工艺优化及漆膜性能研究[D]. 宁相理.南昌航空大学 2017
[5]UV光固化水性木器涂料的制备与性能研究[D]. 李爱玲.天津大学 2013
[6]UV固化水性树脂的应用开发研究[D]. 刘楠.广东工业大学 2013
[7]光固化聚氨酯丙烯酸酯胶黏剂的制备与性能[D]. 饶贞.中南民族大学 2013
[8]紫外光固化聚氨酯—丙烯酸酯水性上光油的研究[D]. 黄怡.湖南大学 2012
[9]水性紫外光固化聚氨酯丙烯酸酯树脂的制备与研究[D]. 万成龙.北京化工大学 2010



本文编号：3199905