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阳离子型水性UV固化含氟聚氨酯树脂的制备及性能研究
摘要：
本文通过合成一种阳离子型水性UV固化含氟聚氨酯树脂，并对其进行了性能研究。通过FT-IR、NMR等多种方法对合成产物进行了表征。结果表明，合成的含氟聚氨酯树脂具有优异的耐候性、耐化学腐蚀性和表面易清洁性，通过对其性能进行测试，表明其具有良好的应用前景，可广泛应用于木器、汽车等领域的涂料。
关键词：含氟聚氨酯；阳离子型；水性UV固化
引言：
随着社会的不断发展，环境保护成为了人类热议的话题。传统的有机溶剂涂料由于其含有有机溶剂和挥发性有机物质量大、易挥发等特点，对环境造成了很大的影响。水性涂料的诞生极大地促进了环保涂料行业的发展。其中，水性UV固化涂料以其无溶剂、低VOC、绿色环保等特点，受到了研究者们的广泛关注。
含氟聚氨酯是一种性能优异的合成树脂，具有极佳的耐候性、耐水性和机械性能。因此，其在涂料行业中具有广泛的应用前景。同时，阳离子型引发剂具有较低的引发温度和高的反应活性，是制备含氟聚氨酯水性UV固化涂料的理想引发剂。
本文旨在合成一种阳离子型水性UV固化含氟聚氨酯树脂，并对其进行性能测试，以期为环保涂料的研究与发展提供一定的理论基础。
实验部分：
1.材料与仪器
甲基丙烯酸酯，异氰酸酯，羟丙基丙烯酸酯，2-氟苯甲酸，端基化合物，聚己内酯，光引发剂，乙二醇丁醚，甲基异丙基酮等。
FT-IR光谱仪、NMR光谱仪、紫外可见分光光度计、拉伸试验机等。
2.实验步骤
合成过程如下：
（1）准备含有两个亲水氢原子的端基化合物，将其与羟丙基丙烯酸酯进行环氧化反应，所得产物加入聚己内酯、2-氟苯甲酸、内酰胺等，于80℃下反应24小时，得到含氟聚氨酯。
（2）将所得含氟聚氨酯与乙二醇丁醚、甲基异丙基酮等在搅拌下混合，加入光引发剂，搅拌均匀后，通过离子交换反应得到阳离子型含氟聚氨酯。离子交换的pH=3~4，在70℃下反应60分钟即可。
（3）最后，将所得阳离子型含氟聚氨酯树脂与甲基丙烯酸酯等进行交联反应后即可得到所需阳离子型水性UV固化含氟聚氨酯树脂。
结果与讨论：
通过FT-IR和NMR对产物进行了表征，确定所得产物为所需阳离子型水性UV固化含氟聚氨酯树脂。结果表明，所得产品具有优异的耐候性、耐化学腐蚀性和表面易清洁性，具有良好的应用前景。在紫外可见分光光度计上进行烤漆试验，结果表明，所得产品具有良好的耐烘漆性能，且其涂膜硬度、弯曲强度等机械性能达到了设定的要求。
结论：
通过本文的实验，成功合成了一种阳离子型水性UV固化含氟聚氨酯树脂，并对其性能进行了测试。结果表明，所得产品具有良好的耐候性、耐化学腐蚀性和表面易清洁性，具有广泛的应用前景。在今后的工业实践中，该产品可用于涂料、油漆、木器、汽车等领域。同时，本研究为制备其他性能优异的水性涂料提供了一种新的思路。