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本文主要研究了UV固化水性超支化聚酯的合成及改性后涂膜的各项性能,并在此基础上合成出含光敏基团的水性大分子光引发剂,对其结构和性能进行了表征。
文章首先以季戊四醇为核分子,以2,2-二羟甲基丙酸为增长单体,采用准一步合成法合成出了相对分子质量分布较窄,支化度在0.45左右且Tg在60~80℃的脂肪族超支化聚酯。然后通过甲苯二异氰酸酯和丙烯酸-B-羟乙酯进行终端改性,得到终端带有光敏基团的超支化聚酯,再与丁二酸酐发生酸酐加成反应,在外围接枝羧基,合成了外围带有感光基团的水性超支化聚酯,经氢氧化钠中和后可与水形成稳定的自乳化乳液。研究了树脂的结构,双键含量对树脂热稳定性和抗冲性能的影响以及羧基含量对树脂Tg和耐水性能的影响,当加入金属离子时树脂的Tg提高了近30℃。发现当双键含量为80%,羧基含量为20%时漆膜综合性能最佳。还研究了不同中和剂种类和不同中和程度对树脂固化速度的影响。并且发现发现固化膜的铅笔硬度的大小与中和剂的种类关系最大,当引发剂含量为5%时漆膜双键的转化率最高。
在第一步合成的超支化聚酯的基础上引入小分子光引发剂1173,研究合成了低粘度,可进行光固化的水性超支化聚酯型大分子光引发剂,将能有效的解决传统光引发剂的诸多问题,发现当引发剂含量在4%时引发效果最佳,反应初始阶段大分子的引发效率高于小分子光引发剂,随着反应的进行大分子光引发剂的引发效率逐渐小于小分子。大分子光引发剂在纯水中的溶解度很小,而在含有碱性中和剂的水性光固化体系中可以很好的溶解。