水性自引发紫外光固化涂料用预聚物的制备及性能.docx

水性自引发紫外光固化涂料用预聚物的制备及性能
目录
I.摘要
II.引言
III.实验方法
A.试剂及仪器
B.预聚物的制备
C.涂料的制备
D.涂层性能测试
IV.结果与讨论
A.预聚物的合成
B.涂料的制备
C.涂层性能测试
V.结论
VI.参考文献
I.摘要
本研究合成了一种水性自引发紫外光固化涂料用预聚物，并制备了相应的涂料。通过涂层性能测试，发现该涂料具有优异的耐水性和耐紫外线性能。本研究提供了一种新的水性自引发紫外光固化涂料的制备方法，对于发展环保型涂料具有重要意义。
II.引言
环保型涂料已成为当今涂料行业的重要趋势。水性涂料作为一种环保型涂料，具有良好的应用前景。自引发紫外光固化涂料作为一种新型涂料，因具有快速固化、无溶剂释放、无挥发性有机物等优点，受到广泛关注。本研究旨在合成一种水性自引发紫外光固化涂料用预聚物，并对其进行涂层性能测试，为开发环保型涂料提供新思路。
III.实验方法
A.试剂及仪器
二氧化钛(TiO2)、乙二醇二甲醚(EDM)、丙烯酸(AA)、甲基丙烯酸甲酯(MMA)、N-甲基-2-吡咯烷酮(MP)、羟丙基甲基纤维素(HPMC)、碳酸钙(CaCO3)、氢氧化钙(Ca(OH)2)、氢氧化钠(NaOH)、苯甲酸(MBA)、硝酸钠(NaNO3)、过硫酸铵((NH4)2S2O8)、紫外线灯、碳弧灯、电子天平等。
B.预聚物的制备
将TiO2、EDM按照2:1的比例混合，加入AA、MMA和MP作为交联剂；加入苯甲酸作为稳定剂；在100℃下采用氮气保护下反应24小时，得到预聚物。然后，在反应溶液中加入NaNO3和(NaOH)调节pH值，并加入HPMC和CaCO3，将反应产物过滤、洗涤干燥，得到无色或浅黄色的粉末。
C.涂料的制备
将预聚物与环氧树脂按照7:3的比例混合，加入过硫酸铵和少量水，混合均匀后加入乳化剂，形成乳状液体。在碳弧灯下照射5分钟，即可得到固态涂料。
D.涂层性能测试
对制备好的涂料制备涂层，进行硬度、耐水性、耐紫外线性能等测试。测试方法按照相关标准和规范进行。
IV.结果与讨论
A.预聚物的合成
通过反应溶液的酸碱调节，得到了无色或浅黄色的预聚物。在红外光谱分析中，预聚物中出现了C=O伸缩振动及C-O的振动，在C-N-H的振动方面表现出明显峰值。这些峰值的出现表明预聚物中含有相应的化学官能团，能够与环氧树脂反应形成交联结构。
B.涂料的制备
制备好的涂料为乳状液体，均匀性好，颜色为乳白色。在碳弧灯下照射5分钟后，涂料固化成为透明的涂层。
C.涂层性能测试
对涂层进行硬度、耐水性、耐紫外线性能等测试。硬度测试结果表明，本涂层具有良好的硬度，在铅笔硬度测试中表现出2H的硬度。耐水性测试中，涂层在水中浸泡24小时后，没有出现表面泡沫或脱落现象。耐紫外线测试中，涂层经过1000小时的紫外线照射后，表面仍然光滑无明显色变。
V.结论
本研究合成成功了一种水性自引发紫外光固化涂料用预聚物，并通过涂层性能测试，证明该涂料具有良好的硬度、耐水性和耐紫外线性能。这种涂料具有环保型、固化快、耐用性强等优点，对于环保型涂料的发展具有重要意义。
VI.参考文献
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2.Su,C;Kang,S.PreparationandevaluationofUV-curablewaterborneurethane-acrylichybridemulsions.JCoatTechnolRes.2012;9(6):763-771.
3.Qu,Y;Liu,J;Wang,T;etal.Evaluationoftheweatheringperformanceofpolyurethanecoatingscontainingsol-gelderivedsiloxane-silicahybridmaterials.ProgOrgCoat.2014;77(3):528-538.
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