董榮江，井年鑫，吳宗暉

(江蘇三木集團化工股份有限公司江蘇省樹脂合成工程中心，江蘇宜興214258)

摘要：用縮二脲、PETA為主要原料合成了九官能度聚氨酯[JuAnZhi]丙烯酸[BingXiSuan]酯(PUA-9)低聚物，通過C=C雙鍵的轉化率表明其有較高的光固化[GuHua]行為，測試[CeShi]了PUA-9固化[GuHua]膜的硬度、耐黃變性、冷熱循環測試[CeShi]、RCA耐磨測試[CeShi]，并與其他同類產品作了對比分析，表明PUA-9可作為高檔UV塑膠的主要成膜物。

關鍵詞：氨基甲酸酯;雙鍵;耐磨性

0 前言

UV固化[GuHua]涂料是一種節能環保涂料，廣泛應用于各種塑料件表面如汽車部件、光盤、裝飾板、信用卡、手機、電腦外殼等塑料基材的涂飾，賦予了塑料良好的光澤度、耐磨性和耐化學品性等。本文是以季戊四醇三丙烯酸[BingXiSuan]酯、縮二脲為主要原材料合成高官能度聚氨酯[JuAnZhi]丙烯酸[BingXiSuan]酯(PUA-9)，對產物用紅外表征反應[FanYing]活性(雙鍵轉化率)，考察產物固化[GuHua]后涂膜的力學性能及其耐磨性(RCA)、耐化學品性等，并與常用的環氧丙烯酸[BingXiSuan]酯及同類低官能度聚氨酯[JuAnZhi]丙烯酸[BingXiSuan]酯(PUA)涂膜性能進行對比分析。

1 試驗部分(文章來源環球聚氨酯[JuAnZhi]網)

1.1 主要儀器及試劑

主要儀器：AVATAR370博里葉紅外光譜儀(美國NICOLET);TRCA7-IBB耐磨耗試驗機(廣州標格達試驗儀器);光固化[GuHua]試驗機(藍天特燈);耐溶劑擦拭儀(上海精密儀器公司);玻璃儀器。試劑：縮二脲，工業級;季戊四醇三丙烯酸[BingXiSuan]酯(PETA)、(PUA-6)六官能度聚氨酯[JuAnZhi]丙烯酸[BingXiSuan]酯、SM(6204)二官能度聚氨酯[JuAnZhi]丙烯酸[BingXiSuan]酯、環氧丙烯酸[BingXiSuan]酯SM(6104)、1-羥基環己基苯甲酮(SM184)，均為自制;二月桂酸二丁基錫(DBTDL)、對羥基苯甲醚，化學純。

1.2 PUA-9合成原理

利用縮二脲結構中的3個異氰酸根—NCO與季戊四醇三丙烯酸[BingXiSuan]酯中的羥基—OH反應[FanYing]，形成氨酯鍵—NHCOO—氨基甲酸酯)而制得PUA-9，反應[FanYing]路線見圖1。

1.3 PUA-9合成步驟

在裝有攪拌器、溫度計和恒壓滴液漏斗的四口燒瓶中加入2mol縮二脲和0.2%的對羥基苯甲醚(占反應[FanYing]體系的質量分數)，再向體系中滴加6mol的季戊四醇三丙烯酸[BingXiSuan]酯和0.4%的二月桂酸二丁基錫(占反應[FanYing]體系的質量分數)混合液，維持反應[FanYing]溫度在35～45℃，1.5h滴加完畢，滴加完畢后再將體系緩慢升至(70±5)℃，保溫3h，反應[FanYing]至—NCO質量分數<0.1%停止，冷卻至室溫出料，即得九官能度聚氨酯[JuAnZhi]丙烯酸[BingXiSuan]酯PUA-9。反應[FanYing]過程中—NCO質量分數的測定采用二定丁胺法。

1.4 涂膜的制備

按涂料配方體系攪拌均勻，用標準線棒涂于基材上，置于紫外光中進行固化[GuHua](采用線功率80W/cm的2×1kW高壓汞燈)。

1.5 PUA-9涂膜性能測試[CeShi]

1.5.1 PUA-9固化[GuHua]過程中“C=C”轉化率測定將加入3%光引發劑SM184的PUA-9涂覆在KBr鹽片后直接于紫外光下進行固化[GuHua]，并與紅外光譜儀聯合使用。固化[GuHua]前PUA-9的“C=C”的含量R0定義為100%，在紫外光照射時刻下的PUA-9中“C=C”的質量分數定義為Rt，則“C=C”轉化率CP可以按下式計算：

1.5.2 固化[GuHua]膜的硬度、附著力、耐溶劑擦拭、耐磨性測試[CeShi]

參照GB/T6739通過鉛筆硬度法測試[CeShi]固化[GuHua]膜的硬度;參照GB/T1720測定固化[GuHua]膜的附著力;參照GB/T9274測定固化[GuHua]膜耐溶劑性;參照ASTM標準測定固化[GuHua]膜的RCA耐磨性。