紫外光固化环氧丙烯酸树脂的合成讲解
紫外光固化聚氨酯丙烯酸酯树脂的合成及流变行为研究

紫外光固化聚氨酯丙烯酸酯树脂的合成及流变行为研究
紫外光固化聚氨酯丙烯酸酯树脂的合成及流变行为研究
采用不同方法合成紫外光固化聚氨酯丙烯酸酯,研究了原料配比、反应时间、加料顺序、催化剂等对其流变行为的影响.实验结果表明,在无催化剂的条件下,以丙烯酸羟乙酯先与异氰酸酯反应,后加蓖麻油的加料顺序可合成具有优良流动性和光固化性能的蓖麻油紫外光固化树脂.
作者:石翔徐冬梅匡敏张可达作者单位:苏州大学化学化工系,江苏,苏州,215006 刊名:高分子材料科学与工程 ISTIC EI PKU英文刊名:POLYMER MATERIALS SCIENCE & ENGINEERING 年,卷(期):2003 19(1) 分类号:O631.2+1 关键词:聚氨酯丙烯酸酯流变性蓖麻油。
紫外光固化环氧丙烯酸酯树脂

紫外光固化环氧丙烯酸酯树脂
紫外光固化环氧丙烯酸酯树脂是一种新型的环保型树脂,具有很好的固化性能和耐化学腐蚀性能,因此在许多领域得到广泛应用。
紫外光固化环氧丙烯酸酯树脂具有快速固化的特点。
在紫外光照射下,该树脂能够迅速固化,形成坚硬的涂层,不需要等待很长时间。
这种特性使得紫外光固化环氧丙烯酸酯树脂成为一种非常方便的涂层材料,可以大大提高生产效率。
紫外光固化环氧丙烯酸酯树脂还具有优异的耐化学腐蚀性能。
由于其分子结构中含有环氧基团和丙烯酸酯基团,这种树脂能够与许多化学物质发生反应,形成具有很强附着力的涂层。
这种涂层能够有效地抵抗酸、碱等化学物质的侵蚀,保护基材不受损害。
紫外光固化环氧丙烯酸酯树脂还具有良好的机械性能。
它具有很高的硬度和强度,能够承受较大的外力,不易发生变形或破裂。
这种特性使得紫外光固化环氧丙烯酸酯树脂成为一种优秀的结构性材料,可以用于制造各种机械零件、模具等。
紫外光固化环氧丙烯酸酯树脂还具有良好的透明性。
它可以制成透明的涂层或板材,用于制造各种透明产品,如光学器件、显示器件等。
这种特性使得紫外光固化环氧丙烯酸酯树脂在光电子领域得到广泛应用。
紫外光固化环氧丙烯酸酯树脂是一种非常优秀的树脂材料,具有快速固化、耐化学腐蚀、良好的机械性能和透明性等特点,广泛应用于涂料、结构材料、光学器件等领域。
随着科技的不断发展,相信它的应用范围还将不断拓展。
紫外光固化丙烯酸环氧树脂的合成及表征

收稿日期:2006-10-16作者简介:牛古丹(1969-),女,黑龙江哈尔滨人,哈尔滨理工大学在读工程硕士,主要从事化工教学与科研工作。
紫外光固化丙烯酸环氧树脂的合成及表征牛古丹1, 王丽娟2, 牟宏晶1(1.哈尔滨理工大学,黑龙江哈尔滨150080;2.哈药集团制药六厂质检处,黑龙江哈尔滨150056)摘要:丙烯酸环氧树脂是近年来发展的一种新型光固化涂料,由于其对环境污染少、能耗低、效率高、收缩性小、化学稳定性好等优点,而被广泛地应用。
以丙烯酸或甲基丙烯酸及环氧树脂E -51为原料,合成了丙烯酸环氧树脂,并对其合成的各种影响因素进行了试验探索。
适宜条件为:催化剂四甲基氯化铵用量0.6%,反应温度85~100℃,反应时间3.5~4h,投料时丙烯酸物质的量/环氧树脂物质的量比为2.08∶1~2.17∶1。
关键词:丙烯酸环氧树脂;合成;乙烯基酯树脂中图分类号:T Q 630.6 文献标识码:A 文章编号:1001-0017(2007)02-0101-04Synthesis and Characterizati on of UV -curing Acrylic -epoxy ResinN I U Gu -dan 1,WANG L i -juan 2and MU Hong -jing 1(1.Harbin U niversity of Science and Technology,Harbin 150080,China;2.Q uality Control D epart m ent,the S ixth Phar m aceutical Factory,Harbin Phar m aceutical Group,Harbin 150056,China )Abstract:Acrylic -epoxy resin is devel oped as a novelUV -curing coating in recent years .It iswidely used f or its envir onment friendly,l ow energy consump ti on,high efficiency,l ow shrinkage,good che m ical stabilizati on and etc .Acrylic -epoxy resin is synthesized with acrylic acid (methacrylic acid )and epoxy E -51as ra w materials .And the effects on the p r ocess of synthesis are studied .The op ti m um reacti on conditi on are as foll ows:taking tetramethyl a mmonium chl oride as catalyst and its content is 0.7%,the reacti on te mperature is bet w een 85℃and 100℃,the reacti on ti m e is 3.5t o 4hours,the molar rati o of acrylic acid t o epoxy resin is bet w een 2.08∶1and 2.17∶1.Key words:Acrylic -epoxy resin;synthesis;vinyl ester resin前 言丙烯酸环氧树脂是乙烯基树脂之一,在光引发剂的存在下,受到紫外光照射后,发生光化学反应,从而引起聚合、交联,使液态涂层瞬间变成固态涂层,是一种环保型节能光固化物质。
紫外光固化有机硅改性环氧丙烯酸酯树脂的制备及性能

第16期 收稿日期:2020-06-02作者简介:李 垒(1995—),湖南长沙人,硕士研究生,研究方向为环氧丙烯酸酯的合成和改性;通信作者:杨明君(1976—),博士后,教授,研究方向高分子材料理论及应用。
紫外光固化有机硅改性环氧丙烯酸酯树脂的制备及性能李 垒,杨明君(西南石油大学新能源与材料学院,四川成都 610500)摘要:通过双酚F环氧树脂(EP)和丙烯酸的开环反应合成双酚F环氧丙烯酸酯树脂(BPFEA),然后以苯基三乙氧基硅烷(PTES)为改性剂接枝改性双酚F环氧丙烯酸酯树脂,系统研究不同改性比例下有机硅改性环氧丙烯酸酯树脂(PTES-BPFEA)的力学强度、柔韧性、耐热性等性能的影响。
在10%的改性比例下有机硅改性树脂的综合性能最好,树脂的断裂伸长率达到17.2%、柔韧性为1mm、铅笔硬度为6H,且树脂的吸水率较低,树脂的耐热性和耐碱性都得到增强。
关键词:紫外光固化;有机硅;双酚F环氧树脂;环氧丙烯酸酯中图分类号:TQ323 文献标识码:A 文章编号:1008-021X(2020)16-0045-04PreparationandPropertiesofUV-curableSilicone-ModifiedEpoxyAcrylateResinLiLei,YangMingjun(SouthwestPetroleumUniversity,SchoolofNewEnergyandMaterials,Chengdu 610500,China)Abstract:BisphenolFepoxyacrylateresin(BPFEA)wassynthesizedthroughthering-openingreactionofbisphenolFepoxyresin(EP)andacrylicacid.Usingphenyltriethoxysilane(PTES)asamodifier,bisphenolFepoxyacrylateresinwasgrafted,systematicallystudiedtheeffectofthemechanicalstrength,flexibilityandheatresistanceofsiliconemodifiedresin(PTES-BPFEA)underdifferentmodificationratios.Thesiliconemodifiedresinhasthebestoverallperformanceatamodificationratioof10%.Theelongationatbreak,theflexibilityandthepencilhardnessofresinis17.2%,1mm,and6H,respectively.Andthewaterabsorptionrateoftheresinislowest.Bothheatresistanceandalkaliresistanceoftheresinareenhanced.Keywords::UVcuring;silicone;bisphenolFepoxyresin;epoxyacrylate 紫外光固化涂料相对于传统的热固化涂料,紫外光固化涂料结合紫外固化技术在快速固化成膜、提高综合性能、经济环保等方面有着独特的优势[1-2]。
紫外光固化水性聚氨酯丙烯酸酯的合成及改性研究

紫外光固化水性涂料具有安全、无毒、环保、高效、节能等优点而受到重视,是目前涂料行业研究的热点,但自由基型紫外光固化聚氨酯丙烯酸酯(UV-WPUA)材料由于受到力学性能差、耐水性不足等缺点影响,且产品价格较高,因而应用受到限制。
本文以异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、聚己内酯二醇(PCL)、二羟甲基丙酸(DMPA)、1,4-丁二醇(BDO)、甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)以及中和剂为主要原料合成了一系列水性聚氨酯丙烯酸酯(WPUA)低聚物,然后与光引发剂进行混合后,在紫外光下进行引发交联聚合,研究制备WPUA最佳合成工艺。再采用有机硅对上述WPUA材料进行化学改性研究,采用改性纳米氧化铝对上述WPUA乳液进行先物理共混再进行光固化自由基聚合,研究改性后乳液与胶膜性能。
利用以上最佳合成工艺条件制备出WPUA乳液和UV-WPUA胶膜,利用正硅酸乙酯(TEOS)在酸性条件下进行水解,再以硅烷偶联剂KH-570对SiO2进行表面改性获得M-SiO2,改变M-SiO2在总单体中的质量比,制备出一系列的M-SiO2/WPUA低聚物与乳液,与光引发剂2959混合均匀后,在紫外光照射下得到一系列不同含量M-SiO2的UV-M-SiO2/WPUA胶膜,对乳液和胶膜性能进行研究。其结果表明,FT-IR和XRD证实成功制备了M-SiO2/WPUA低聚物和胶膜。随着M-SiO2含量的增加,M-SiO2/WPUA乳液的平均粒径不断增大,粒度也逐渐变宽,UV-M-SiO2/WPUA胶膜的硬度和拉伸强度都有所增加,附着力和断裂伸长率有所下降,M-SiO2/WPUA胶膜相比WPUA胶膜具有更低的耐水性,但M-SiO2/WPUA胶膜的耐碱性比UV-WPUA胶膜的要稍差;M-SiO2/WPUA胶膜平均接触角都有所提高,表面自由能逐渐减小,疏水性逐渐变好,M-SiO2/WPUA胶膜均比UV-WPUA胶膜有更好的热性能,SEM和AFM表明M-SiO2在WPUA材料中分布均匀。
紫外线固化环氧丙烯酸涂层树脂制备

2. 6 促进剂的影响
不同三乙醇胺用量与固化时间的关系见图 5 和 图 6 。很明显 ,三乙醇胺对安息香乙醚和二苯甲酮 的促进作用是不同的 ;三乙醇胺对二苯甲酮的影响 近似于线性 ;而对安息香乙醚的影响完全是非线性 的 。原因在于 :使用安息香乙醚时 ,三乙醇胺的促进
图 3 二苯甲酮对固化时间的影响
样片上 ,采用 WQ F - 310 型傅里叶红外光谱仪进行 F TIR 分析 ,将待测样品涂覆于 KBr 样片上 ,放入标 准塑料袋 ( PET) 中 ,充氮 ,室温下以紫外光照射 (灯 距 15cm) 不同时间间隔 ,每个时间点测试 3~5 个样 品取平均值 ,通过对固化过程中 C = C 特定吸收峰 (1640cm - 1) 吸收强度的减弱来测定固化体系的固 化进行程度 。
2. 7 底材的影响
分别以表面经处理后的载玻片 ,木材和马口铁
为底材 ,测定涂膜固化的时间 ,如表 5 所示 。配方为
环氧丙烯酸酯∶乙二醇二丙烯酸酯 (DA) ∶丙烯酸羟
乙酯/ 丙烯酸羟丙酯混合物 ( HEP) ∶安息香乙醚∶二 苯甲酮 = 100∶40∶10∶4∶2 ,涂膜厚度为 40~60μm 。
均匀透明
1H 1 不起泡 ,不脱落 ≤0. 03 不起泡 ,不脱落 ≥95
然后滴加到环氧树脂 ( E - 44) 中 ,有利于提高环氧 丙烯酸酯的外观 ,所得环氧丙烯酸树脂外观清亮透 明 ,呈淡黄色 。
2. 2 温度对反应速度的影响
为了确定最佳的反应温度 ,对不同温度下反应 体系的酸值进行跟踪测定 ,绘制了 1n (1 - p) 与反应 时间 t 的散点关系图 。由图 2 可见 ,温度对反应速 率的影响是很大的 。温度越高 ,酸值下降越快 ,单位 时间内丙烯酸的转化率越高 ,在 110 ℃酸值下降速 率明显比其它两个温度快得多 。较高的温度虽然可 以提高反应速率 ,但由于反应体系中存在大量的丙 烯酸活性物质 ,较高的温度 ( ≥120 ℃) 会引起丙烯酸 单体的自聚 。最佳的反应温度为 110 ℃。
紫外光固化罩光漆用环氧丙烯酸酯树脂的合成及应用

1. 1 药品及仪器
药品 :环氧树脂 ,丙烯酸 (化学纯) ,2 ,62二叔丁基对甲基酚 ,
[ 收稿日期 ] 2003 - 06 - 16
N ,N2二乙基苄胺 ,三羟甲基丙烷三丙烯酸酯 ( TMPTA) ,二缩三丙 二醇二丙烯酸酯 ( TPGDA) ,丙烯酸222羟基乙酯 ( HEA) ,己内酯改 性丙烯酸酯 ( FAn) ,流平助剂 (SR011) , IRGACURE184 (简称 184) , DAROCUR1173 (简称 1173) ,二苯甲酮 (化学纯) 。
单体种类
HEA FA21 FA22 FA23 FA24
铅笔硬度
3H 3H 2H 2H 1H
柔韧性/ mm
1. 5 1. 0 0. 5 0. 5 0. 5
耐冲击性/ (N·m)
4. 5 4. 5 5. 0 5. 0 5. 0
由表 3 可见 ,柔性链的己内酯改性丙烯酸酯加入后 ,会对涂 膜硬度有一定的损害 ,却可对涂膜的柔韧性和耐冲击性有改善 。
12
DAROCUR1173
2
IRGACURE184
1
二苯甲酮
1
SR011
1
将制得的面漆产品与国内外两家产品进行了比较 ,结果见表 4。
表 4 产品性能比较 Table 4 Comparison of products property
性能
固化时间/ s 附着力 (完好性)
铅笔硬度 光泽度/ % 磨耗失重/ mg 柔韧性/ mm 耐冲击性/ (N·m)
自制 6. 2 100 % 2H 89. 2 0. 83 0. 5 5
产品 国内 7. 4 100 % 2H 86. 6 0. 87 0. 5
4
紫外光固化环氧丙烯酸酯涂料的制备研究

第38卷第7期2010年7月化 工 新 型 材 料N EW CH EM ICAL M A T ERIA L S V ol 138N o 17#123#作者简介:陈奎(1978-),男,在读博士后,主要从事复合材料结构与性能研究。
紫外光固化环氧丙烯酸酯涂料的制备研究陈 奎1,2 曹秀鸽1 王 玲1 赵宇洁1(1.兰州城市学院培黎工程技术学院,兰州730070;2.浙江大学材料科学与化学工程学院,杭州310027)摘 要 为解决环氧丙烯酸酯黏度较大这一问题,以低黏度的C -缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷(A 187)代替环氧树脂,讨论了环氧丙烯酸酯合成中A187与丙烯酸的配比、催化剂、反应温度和阻聚剂对反应的影响,研究了光引发剂含量对U V 涂膜性能的影响。
确定了该紫外光固化涂料的工艺。
关键词 环氧丙烯酸酯,紫外光固化,涂料Study on the synthesis of epoxy acrylate coatings with UV curingChen Kui 1,2 Cao Xiuge 1 Wang Ling 1 Zhao Yujie 1(1.College o f Peili Eng ineering T echno logy ,Lanzhou City U niversity,Lanzho u 730070;2.Department of M aterials Science and Engineering;Zhejiang U niversity,H angzhou 310027)Abstract In or der to reduce viscosit y of epo xy acr ylat e,epox y r esin w as replaced by low v isco sity C-glycidox y pro -py l tr imethox ylilane (A187).T he influences o f A 187and acr ylic acid do sag e,cataly st dosage,r eaction temperatur e and in -hibit or dosag e o n reaction pro cess of epox y acr ylat e w ere discussed,as well as dosage o f phot oinitiator on coating pro per -t ies.A n o pt imum t echnolog ical pro cess of this U V -curing co ating w as obtained.Key words epo xy acry late,U V -curing ,coat ing随着对涂料中挥发物排放的限制,紫外光固化涂料(U V CC)得到了迅猛的发展。
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催化剂品种
达到指定酸值的
时间(h
反应程度
( 1#396. 62#3. 594. 93#
4. 5
92. 7
注:催化剂用量为111%
反应程度=[(反应物环氧值-合成物环氧值Π反应物环氧值]×100%
由表2可知,1#
催化剂的催化效果是比较好的,其反应程度最高,因此,我们选择了四甲基氯化胺作为合成催化剂。313操作方法的选择
将试样溶于丙酮中,以1%(质量分数酚酞的乙醇溶液作为指示剂,用011m ol ΠL K OH乙醇标准溶液滴定,以消耗的K OH乙
醇溶液的体积来计算酸值。214环氧值测定
将试样溶于盐酸—丙酮溶液中,摇匀后
放置暗处,加入混合指标剂,用0115m ol ΠL
NaOH标准溶液滴定至红色,以消耗的NaOH
标准溶液的体积来计算环氧值。215粘度的测定
收稿日期:2000-08-15
一般由感光性树脂、活性单体、光引发剂及
其它助剂组成
[1,3,5,7]
。感光性树脂是决定涂
料性能最重要的部分。环氧丙烯酸(E A树脂作为一种重要的感光性树脂,具有优异的耐腐蚀性、高强度及对极性基材附着力好等特点,特别是双酚A型E A树脂由于其原料来源广,价格便宜,成为应用最广泛的感光性树脂。目前大量应用在UV涂料、UV油墨及上光清漆等方面。
环氧树脂与丙烯酸的反应为放热反应, , , ,基于以上原因,我们将反应温度控制分为三个阶段,第一阶段为低温滴加阶段;第二阶段为预反应阶段;第三阶段为恒温反应阶段,由此发现,整个反应的温度控制较为平稳,体系粘度变化保持稳定。314合成工艺的优化
影响环氧树脂和丙烯酸酯化反应的因素较多,为了确定最佳的合成工艺,通过大量的前期摸索准备实验,我们选择了3因子3水平的正交试验方案进行试验,见表3。
H UANG G ao -shan , T AO Li
(Hunan Inst. of Light Industry , Changsha , 410015China
Abstract :E poxy acrylate (E A resin is an im portant photosensitive resin , in which bisphenolic epoxide was m ost widely used in the field of UV curing coating. The synthesis process of E A resin was studied. In fluences of ratio of reacting material , selection of catalyst and reaction tem perature on the resin properties were dis 2cussed. Reaction conditions were optimized by orthog onal test. K eyw ords :UV-curing ; epoxy acrylate ; synthesis
表3因子水平表
水平数
A
酸的物质的量B
催化剂
本文根据涂料对E A树脂的要求,采用不同的环氧树脂进行合成,并通过正交试验确定了最佳的合成反应条件。
Oct. 2000E lectroplating&FinishingV ol. 19N o. 5
2实验部分
211主要原料
环氧树脂 丙烯酸 催化剂 阻聚剂212合成方法
在装有搅拌器、回流冷凝管、温度计、滴液漏斗的四口瓶中投入环氧树脂、混合均匀后,化剂,在908mg K OH ,。213酸值的测定
1引言
UV (紫外光固化涂料是一种节能环保型涂料,它不含溶剂,固化速度快、能耗低、污染少,涂层具有优良的物理、机械及耐腐蚀性能。近年来开发极为迅速,广泛应用在竹木地板、油墨、光纤光缆、纸张上光、印制线路板及金属板壳涂饰等方面
[1~4,6~9]
。国
内也有人尝试过在钢管上采用紫外光固化涂装工艺获取表面防护涂层。UV固化涂料
采用同济大学机械厂生产的ND J -79型旋转式粘度计测结果与讨论
311E A树脂的合成机理
E A树脂通常是在催化剂和阻聚剂的存在下,环氧树脂开环与丙烯酸的羟基发生酯化反应而得,其反应方程式如下
:
其副反应有两个:
丙烯酸的自聚反应以及丙烯酸与环氧树脂中的羟基的酯化反应。312原材料的筛选31211环氧树脂的选择
表1及产地颜色E A ( 6101
(上海树脂厂
0. 43浅角透明11. 0618(上海树脂厂0. 51微黄透明4. 0CY D -128(岳化树脂厂
0. 53浅红透明4. 5E -44(
0. 44
微黄透明
9. 0
我们选用618环氧树脂为原料合成E A树脂。
31213催化剂的选择
丙烯酸与环氧树脂的开环反应必须采用对羧基与环氧基团反应有高选择性的催化剂,一般采用叔胺类及季胺盐类物质,我们选用了四甲基氯化铵(1#、N ,N -二甲基苄胺(2#、四乙基溴化胺(3#作为合成催化剂,其对反应的影响如表2:
E A树脂通常选用高环氧值和低粘度的双酚A型环氧树脂与丙烯酸为原料进行合成,用于涂料的E A树脂需要满足颜色浅、粘度低的要求,因此,我们对环氧树脂进行了筛选。如表1所示:
2000年10月 电镀与涂饰 第19卷第5期
31212阻聚剂的选择
E A树脂合成反应的温度较高,容易引发丙烯酸的自聚而影响其光固化性能,甚至会出现爆聚,因此,反应中阻聚剂是必不可少的。我们采用对苯二酚和对羟基苯甲醚进行比较,结果发现,对苯二酚作阻聚剂合成的E A树脂颜色偏红,而对羟基苯甲醚合成的E A树脂颜色微黄,因此,选用后者为阻聚剂。
文章编号:1001-227X (2000 05-0028-04
紫外光固化环氧丙烯酸树脂的合成
黄高山,陶 莉
(湖南轻工研究所,湖南长沙
摘要:环氧丙烯酸(E A , A ,讨论了原料投料比、,并通过正交试验确定:;环氧丙烯酸树脂;合成中图分类号:TQ32315文献标识码:A
Synthesis of UV radiation -curable epoxy acrylate resin