【摘 要】
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近几年,有关可挥发性有机物（VOCs）排放的环保法则越来越严格,光固化水性涂料作为新兴的环保型涂料走进人们的生活。光固化水性涂料具有高效、环境友好、设备容器容易被水冲洗等优点。其中,水性聚氨酯UV树脂因其优异性能成为研究的热点。本论文以异佛尔酮二异氰酸酯（IPDI）、聚酯型磺酸盐二元醇（BY3303）、1,4-丁二醇（BDO）、丙烯酸羟乙酯（HEA）为主要原料,合成了软段上含磺酸盐的聚氨酯丙烯酸酯
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近几年,有关可挥发性有机物（VOCs）排放的环保法则越来越严格,光固化水性涂料作为新兴的环保型涂料走进人们的生活。光固化水性涂料具有高效、环境友好、设备容器容易被水冲洗等优点。其中,水性聚氨酯UV树脂因其优异性能成为研究的热点。本论文以异佛尔酮二异氰酸酯（IPDI）、聚酯型磺酸盐二元醇（BY3303）、1,4-丁二醇（BDO）、丙烯酸羟乙酯（HEA）为主要原料,合成了软段上含磺酸盐的聚氨酯丙烯酸酯乳液（SWPUA）;以异佛尔酮二异氰酸酯（IPDI）、聚四氢呋喃二醇（PTMG1000）、二羟甲基丙酸（DMPA）、1,4-丁二醇（BDO）、乙二胺乙磺酸钠（A95）、丙烯酸羟乙酯（HEA）为主要原料,合成了硬段上含磺酸盐的聚氨酯丙烯酸酯乳液（C/SWPUA）。实验研究了R值（NCO/OH摩尔比）、亲水基团含量、异氰酸酯种类、磺酸盐/羧酸盐摩尔比分别对SWPUA和C/SWPUA乳液及胶膜性能的影响。主要的研究工作及实验结论如下所示:1.以BY3303为软段,制备了一系列SWPUA乳液,探讨R值、亲水基团含量、异氰酸酯种类对SWPUA乳液及胶膜性能的影响。实验表明,乳液粒径随着R值增大先增大后减小,胶膜的拉伸强度、铅笔硬度、耐水性等性能有明显的提升。随着亲水基团含量增大,乳液粒径减小,胶膜的拉伸强度、铅笔硬度、耐水性逐渐下降。浓度为2 wt.%的Igracure2959,光强为40 m W/cm2时,树脂的固化程度最高,仅需约80 s就可固化完全。2.以A95为硬段,制备了一系列C/SWPUA乳液,探究了R值、磺酸盐/羧酸盐摩尔比、亲水基团含量对C/SWPUA乳液及胶膜性能的影响。结果表明,随着R值的增大,C/SWPUA乳液的粒径先增大后减小,C/SWPUA胶膜的拉伸强度、铅笔硬度、凝胶率逐渐上升;而水接触角、热稳定性逐渐下降。随着磺酸盐/羧酸盐摩尔比的增大,C/SWPUA乳液的粒径逐渐增大;由于聚氨酯分子链的亲水性不均一,乳化中有少量粒径达到1000 nm以上的大乳胶颗粒生成,乳液的粒径分布变成了多峰分布,C/SWPUA胶膜的拉伸强度、铅笔硬度、凝胶率变化不大,水接触角逐渐减小,热稳定性上升。随着亲水基团含量上升,C/SWPUA乳液的粒径逐渐减小,C/SWPUA胶膜的拉伸强度、铅笔硬度逐渐上升,水接触角、热稳定性逐渐下降,凝胶率则变化不大。在浓度为3 wt%的Igracure2959,光强为40 m W/cm2时,C/SWPUA树脂仅需要20 s就可以固化完全。
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