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超支化聚合物因高度支化的分子结构而呈现出独特的性能,如粘度低、溶解性高、分子间缠绕较少,尤其是含有大量活性末端基团,对其进行化学改性可以对超支化聚合物的物理化学性质进行改变和功能控制。末端基含双键基团是超支化聚合物改性的一个重要部分,它除了具有超支化聚合物的优点外,还可以光固化,适合作为光固化涂料树脂使用。超支化聚氨酯丙烯酸酯可通过双单体直接合成法、超支化聚酯改性和超支化聚氨酯改性等方法制备,其同时拥有超支化聚合物和聚氨酯丙烯酸酯的优点,综合性能优异。但目前将扩链剂引入超支化聚氨酯核内部制备超支化聚氨酯丙烯酸酯的研究还较少。本论文采用超支化聚氨酯改性法,在合成过程中引入扩链剂,制备出不同代数、不同体系的端羟基超支化聚氨酯(HPU),对HPU的结构与性能进行了研究;而后在超支化聚氨酯内引入丙烯酸双键,制备超支化聚氨酯/丙烯酸酯UV光固化树脂(HPUA),对HPUA进行了结构表征与涂膜性能测试,研究HPUA分子结构与产品性能间的关系,最后,将HPUA添加到商业化普通的光固化树脂中固化成膜,对固化涂膜进行性能研究。本论文的研究内容包括如下四点:1.超支化聚氨酯的合成研究以异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)和新戊二醇(NPG)反应制备A2反应中间体,A2中间体和二乙醇胺(DEOA)反应制备AB2中间体,AB2单体发生自缩聚反应制备不同代数的含NPG扩链剂的端羟基超支化聚氨酯(HPU-NPG),反应产物为白色粉末。作为参比,未引入扩链剂的HPU-0也制备出来。2.HPU的结构与性能研究产品通过傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)、热重分析(TG)、差示扫描量热(DSC)和热重-红外联用(简称热红联用:TG-IR)对HPU进行分析表征。FTIR表明异氰酸根(NCO)反应完全,产物中有大量的羟基(OH)存在,同时有氨基甲酸酯键(NHCOO)生成;TG分析表明不同代数的HPU均有三个热分解温度段,热降解历程相似;DSC表明同一体系HPU的玻璃化转变温度(Tg)随着代数的增加而提高;TG-IR分析表明HPU-NPG的三段热降解分别是:醇的降解、氨基甲酸酯键的降解、脲基键的降解,空气氛下的降解比氮气氛下的降解迅速。3.可UV固化超支化聚氨酯丙烯酸酯的合成研究制备异佛尔酮二异氰酸酯和丙烯酸羟乙酯的半加成产物(IPDI-HEA),半加成产物IPDI-HEA对不同体系、不同代数的HPU进行化学改性制备超支化聚氨酯丙烯酸酯(HPUA),反应产物为白色粉末。4. HPUA的结构与性能研究采用FTIR、NMR(1H-NMR和13C-NMR)、TG、DSC和TG-IR对产物HPUA的结构和性能进行了研究:FTIR和NMR测试表明丙烯酸双键接入HPUA中,HPUA为超支化结构;TG表明不同代数的HPUA和HPU相似,有三个热分解温度段,热分解历程相似;DSC测试表明接入丙烯酸双键后HPUA的Tg大幅度降低;TG-IR分析表明HPUA的三段热分解分别是:丙烯酸羟乙酯的降解、氨基甲酸酯键的降解、脲基键的降解,空气氛下的降解比氮气氛下的降解迅速;将HPUA-NPG以不同比例(质量比分别为2%、4%、6%、8%、10%)添加到普通光固化树脂中固化成膜,研究了加入量对涂层性能的影响,测试结果表明:加入HPUA后,复合固化膜的热稳定性没有大的变化,并且机械性能在一定程度上有较大提高;不同代数的涂膜测试表明:在相同的HPUA加入量下,随着代数的提高(从二代到五代):涂膜的摆杆硬度稍微降低,如加入10wt%的复合固化膜四代的摆杆硬度分别是:0.53、0.50、0.46和0.43;涂膜的附着力稍微提高,如加入6wt%的复合固化膜四代的附着力分别是:4、4、4和3;柔韧性在10%添加量范围内均≥2mm;抗冲击强度随着代数的提高而稍微提高,如加入10wt%的复合固化膜四代的抗冲击强度分别是:40、45、47和50。