含光敏基团的光固化水性超支化聚酯的合成与性能研究

本文通过化学改性方法,在超支化聚酯终端接枝丙烯酰基和羧基以及光敏基团,得到含有光敏基团的光固化水性超支化聚酯。体系能够作为高分子光引发剂引发水性光固化体系。表征了产物并研究了含有光敏基团的光固化水性超支化聚酯的固化性能及固膜性能。

光固化水性超支化聚酯的合成及性能研究

分别用TDI、HEA、MA对合成的端羟基超支化聚酯(HBPE)进行末端改性,制得含端丙烯酰基、羧基的光固化水性超支化聚酯,再用NaOH中和成盐,用于乳液聚合,可形成阴离子型自乳化乳液。研究表明:合成光固化水性超支化聚酯的原料最佳配比为n(HBPE)∶n(TDI-HEA)∶n(MA)=1∶5∶7;以NaOH为中和剂,引发剂浓度在5%左右,有利于体系固化速度的提高;当改性HBPE加入量小于3%时,乳胶粒粒径小于100 nm,乳液聚合过程中凝聚率低于50%;乳液中改性HBPE加入量在1%以上,能明显改善乳胶膜的耐水性,且能使乳胶膜的硬度提高到2H以上。

用于UV固化的水性超支化聚酯合成及膜性能

以三羟甲基丙烷、2,2-双(羟甲基)丙酸、甲基四氢邻苯二甲酸酐、甲基丙烯酸缩水甘油酯、三乙醇胺作为原料合成了三种可UV固化的超支化聚合物,分别命名为UVHBP33、UVHBP42、UVHBP51,并对80%~90%固含量的UVHBP的粘度及水溶性进行了表征,粘度范围为4592~9973 cps^(−1),室温和加热下具有较为良好的水溶性,可以保证涂料施工性。后续以三种UVHBP作为成膜物质,在马口铁板上进行UV固化,并对固化膜进行了性能表征。结果表明随着交联密度的提升,UVHBP51经UV固化后具有最优的涂层使用性能,硬度H级、涂层附着力5B级。热重实验表明UVHBP51优于UVHBP33和UVHBP42。

超支化水性光敏树脂的制备及其在3D打印中的应用研究

以柠檬酸(CA)和新戊二醇(NPG)合成了一种端羧基超支化聚酯(CHBP)。然后用甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)对其进行改性,制备超支化水性聚酯丙烯酸酯(WCHBPA),并通过红外和核磁氢谱对其结构进行了表征。通过配方设计得到可水洗3D打印光敏树脂,探究了光引发剂(TPO-L)用量和辐照强度对复配树脂光固化动力学的影响。此外,还研究了超支化水性聚酯丙烯酸酯和丙烯酰吗啉(ACMO)质量比对3D打印样条的力学性能、玻璃化转变温度和热失重的影响。研究结果表明:(1)成功制备了目标产物CHBP和WCHBPA。(2)本研究复配了4种3D打印光敏树脂,黏度适宜,可满足3D打印的基本性能要求,在辐射光强为40 mW/cm^(2)、TPO-L用量为2.0%(质量分数)的条件下,双键转化率达到最高。(3)随着稀释剂(ACMO)含量由30%增加到60%,固化样条的拉伸强度由13.3 MPa逐渐增大到45.6 MPa,冲击强度由2.98 kJ/m^(2)降低至1.53 kJ/m^(2),玻璃化转变温度由92.4℃逐渐增大到151.1℃。(4)通过3D打印得到的制件呈现清晰且精度较好,对制备高性能可水洗3D打印光敏树脂及配方设计具有一定的参考意义。

超支化聚酯的合成及光固化性能研究

通过甲基四氢苯酐和环氧丙醇的开环聚合反应 ,一步法制备超支化聚酯 ,聚酯的数均摩尔质量为 14 5 0～2 6 0 0 g/mol,支化度在 0 4 1～ 0 71之间。用甲基丙烯酸缩水甘油酯改性 ,合成了UV固化超支化聚酯 ,并对其光固化性能进行了初步研究 ,发现超支化聚酯能有效降低固化膜的线收缩率 ,聚酯的官能度越高 ,固化膜的硬度越大 ,固化速度越快 ,在约 1s的固化时间内凝胶率超过 75 %。

可光固化星形超支化聚酯的合成与表征

描述了基于季戊四醇和１，２，４苯三甲酸酐，经由甲基丙烯酸缩水甘油酯和甲基丙烯酸酐改性的系列超支化聚酯的“发散”合成方法，即合成反应从“中心核”开始，逐步向外扩展，控制链增长，每个分子形成具有大约８，１２和１６个甲基丙烯酸酯双键的超支化臂。这种星形聚酯分子具有三维球状结构，不会产生分子链间的缠结，在辐射固化涂层和粘合剂等领域具有广阔的应用前景．

马来酸酐改性超支化聚酯及在紫外光固化涂层中的应用

以马来酸酐改性末端为羟基的超支化聚酯,得到链段中含大量不饱和双键的超支化马来酸酯,分析表征了不同改性度的超支化马来酸酯黏度、热稳定性及Tg的变化。以超支化马来酸酯为预聚物应用于紫外光固化涂层,考察了改性度对光固化膜附着力、冲击强度、柔韧性、硬度及耐溶剂性能的影响。实验表明,超支化马来酸酯是一种低黏度、热稳定性好、Tg易调节的高分子材料。当改性度为80%时,光固化涂层性能最佳,其光固化时间可达3 s,膜附着力为1级,耐冲击强度为4.8 N.m,柔韧性>7 cm,硬度达5H,同时具有优良的耐溶剂性能。

UV固化水性超支化聚酯的制备研究

以季戊四醇为核、2,2-二羟甲基丙酸为臂单体合成第一代超支化聚酯;然后以第一代超支化聚酯为核,2,2-二羟甲基丙酸为臂单体合成第二代超支化聚酯,采用丙烯酰氯、顺丁烯二酸酐对第二代超支化聚酯进行改性,合成了UV固化水性超支化聚酯,并对其进行了红外光谱和差热分析,研究了丙烯酰氯、顺丁烯二酸酐用量对涂膜性能的影响。结果表明,当超支化聚酯、丙烯酰氯、顺丁烯二酸酐三者的物质的量之比为1∶6∶8时,水性超支化聚酯的稳定性和涂膜的耐水性较好。

星形超支化聚酯的合成及其光固化

星形超支化聚酯的合成及其光固化施文芳（中国科学技术大学应用化学系，合肥２３００２６）关键词星形聚合物，超支化聚酯，光固化，涂层紫外光固化具有快速反应、室温操作、低能消耗和无溶剂少污染等优点，现正以日益增长的速度应用于涂层和粘合剂等领域．然而，常规的线...

树枝状超支化聚酯改性丙烯酸树脂的合成及其水性涂料性能的研究

用树枝状超支化聚酯Boltorn^(TM)H20(B—OH)与乙酰乙酸叔丁酯(t-BAA)进行酯交换反应制备了乙酰乙酸封端B-OH(BBA)。用BBA对丙烯酸酯树脂(WA)进行了共聚改性和共混改性分别制备了BBA-WA和BBA/WA水性涂料。研究了BBA用量对涂料固化涂膜各项性能的影响。结果表明:随着BBA用量的增加,BBA-WA涂膜的耐水、耐碱、耐酸和耐盐水等耐久性显著提高,而BBA/WA涂膜的耐久性变化不大。3类涂料涂膜的耐久性以BBA-WA最优,WA/BBA次之,WA较差。~1H-NMR、FT-IR、DSC和T_g分析表明,BBA的乙酰乙酰基的亚甲基与单体发生了接枝共聚反应形成以BBA结构为核的超支化聚合物。在BBA-WA涂料中,BBA结构可提高丙烯酸树脂所含羟基的交联反应程度,使涂膜具有更高的交联程度、更高的玻璃化转变温度和更好的热稳定性,从而使涂膜具有优良的耐久性。由于BBA结构的乙酰乙酰基具有吸收紫外光作用而使涂膜具有优良的耐紫外光老化性能。

超支化聚氨酯/TiO_2自清洁光固化涂层的制备及性能研究

采用溶胶-共混法制备超支化聚氨酯(UV-HPU)/TiO2自清洁光固化杂化涂层,在低温下(<110℃)对涂层进行热处理。采用接触角方法研究不同TiO2溶胶添加量及热处理温度,对涂层光催化自清洁特性和基本性能的影响。结果表明:TiO2在涂料中的质量分数约为10%,热处理温度为110℃的涂层在紫外光照射后接触角可以达到3.5°,具有超亲水特性,同时杂化涂层的硬度和附着力也得到明显提升。

端羧基水性超支化聚酯作为促铬吸收添加剂的应用~

探索了在铬鞣过程添加水性超支化聚酯(HBP)来提高铬吸收率的可行性。所用水性聚合物可以与铬离子很好地配位,因此添加HBP将显著提高普通铬粉的耐碱稳定性。同时还考察了HBP添加量和添加时间对铬鞣过程铬吸收率和成革品质的影响。试验发现,占铬粉用量7.5%(w/w)的HBP随提碱剂添加对提高铬吸收率有最佳的效果。在不改变传统工艺的情况下,HBP的添加不仅能提高铬吸收率,而且还提高了成革的热稳定性和拉伸强度,有效降低废液中的铬含量;并能在保证成革品质的前提下,将现行工艺中的铬粉用量减少20%左右。因此,其在清洁化制革上具有很高的应用价值。

端羧基水性超支化聚酯作为促铬吸收添加剂的应用(续)

探索了在铬鞣过程添加水性超支化聚酯(HBP)来提高铬吸收率的可行性。所用水性聚合物可以与铬离子很好地配位,因此添加HBP将显著提高普通铬粉的耐碱稳定性。同时还考察了HBP添加量和添加时间对铬鞣过程铬吸收率和成革品质的影响。试验发现,占铬粉用量7.5%(w/w)的HBP随提碱剂添加对提高铬吸收率有最佳的效果。在不改变传统工艺的情况下,HBP的添加不仅能提高铬吸收率,而且还提高了成革的热稳定性和拉伸强度,有效降低废液中的铬含量;并能在保证成革品质的前提下,将现行工艺中的铬粉用量减少20%左右。因此,其在清洁化制革上具有很高的应用价值。

水性UV固化涂料用超支化大分子光引发剂的合成与表征

通过季戊四醇、2,2-二羟甲基丙酸(DMPA)、甲苯-2,4-二异氰酸酯(TD I)、2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮(HMPP)、马来酸酐等合成了一种可参与紫外光固化的超支化大分子光引发剂,利用傅里叶红外光谱、核磁共振谱、紫外、DSC、TG对其结构和性能进行了表征,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地溶解。

水性大豆油-松香基超支化聚酯的合成与表征

以松香、大豆油、顺丁烯二酸酐和丙三醇为原料制备水性大豆油-松香基超支化聚酯,采用FTIR、GPC、TG对聚酯的结构进行了表征。研究表明,制备该聚酯的较佳条件为:大豆油投料量为松香质量的50%,顺丁烯二酸酐投料量为松香质量的20%,加入丙三醇使物料羟羧比为0.86,恒温酯化反应温度250℃,恒温反应时间为3 h。该条件下得到超支化聚酯数均分子量(Mn)1776,重均分子量(Mw)5305;酸值为49.9 mg/g,软化点为67℃,乳化3 h可得黄色透明胶体溶液;TG结果表明,该聚酯分解主要集中在350~450℃,表明其具有较高的热稳定性能。该超支化聚酯胶体溶液粒径分布图显示整个体系的平均粒径为22.14nm,说明该聚酯在水中乳化分散性能良好。

有机氟醇改性超支化水性聚氨酯的合成与性能研究

以三羟甲基丙烷为核,2,2-二羟甲基丙酸(DMPA)为单体,用"准一步法"合成1、3代超支化聚酯(HBPE-1和HBPE-3).以异氟尔酮二异氰酸酯(IPDI)、聚己二酸丁二醇酯(CMA-1044)、1,4-丁二醇(BDO)和DMPA为原料,合成-NCO封端的聚氨酯预聚体(PU).再将HBPE与PU反应制得超支化聚氨酯(HBPU);然后利用全氟己基乙醇(S104)改性HBPU,制得两种有机氟醇改性超支化聚氨酯(HBPUF-1和HBPUF-3),最后经中和、加水乳化即制得HBPUF乳液.用红外光谱(IR)、核磁共振氢谱(~1 H NMR)、透射电镜(TEM)、纳米粒度仪、热重分析仪(TGA)、X-射线光电子能谱仪(XPS)以及接触角测量仪等对其结构和性能进行研究.结果表明:产物具有预期的结构.HBPUF-1和HBPUF-3乳液粒径较PU乳液粒径有所增大,乳胶粒呈较规则球状.HBPUF-1和HBPUF-3膜质量损失为50%所对应的分解温度比PU膜分别提高了17℃和29℃.XPS测试表明,氟烷基有向表面迁移和定向排列的趋势,这也是HBPUF膜疏水性增强的主要原因.与PU膜相比,HBPUF-1和HBPUF-3膜表面的静态水接触角分别从75.1°增至95.9°和107.0°.

可UV固化粉末状超支化树脂的研究

以三羟甲基丙烷(B3)、2,2-二羟甲基丙酸(AB2)和对甲苯磺酸为原料通过准一步熔融缩聚反应合成了常温为玻璃态的不同代数脂肪族超支化聚酯。采用13C核磁共振谱仪(Nuclear magnetic resonance,NMR)、红外光谱仪(Fourier transform infrared spectroscopy,FT-IR)、凝胶渗透色谱仪(Gel permeation chromatography,GPC)、示差扫描量热仪(Differential scanning calorimeters,DSC)等方法对其结构和性能等进行了分析与表征。以硬脂酸和甲基丙烯酸为反应试剂,对超支化聚酯进行端基改性,得到了部分端基改性超支化树脂。该树脂可作为主体树脂在UV固化粉末涂料中得到应用。

超支化水性聚氨酯乳液的制备及性能研究

以顺丁烯二酸酐改性的超支化聚酯Boltorn H20、聚四氢呋喃2000和异佛尔酮二异氰酸酯为主要原料合成了超支化水性聚氨酯乳液,研究了改性超支化聚酯Boltorn H20的合成,以及改性超支化聚酯中羧基含量、初聚—NCO/—OH物质的量比、催化剂用量等对制备水性聚氨酯的影响,并探讨了亲水基团含量、乳化温度、中和度等因素对乳液及涂膜性能的影响,进一步使用傅里叶红外和热重分析分别对超支化聚氨酯涂膜的结构和热稳定性能进行了表征及测试。结果表明,在不加催化剂,初聚—NCO/—OH物质的量比为2∶1,亲水基团含量为2.05%的条件下,合成得到的含固量为30%的超支化水性聚氨酯乳液稳定性好。由此得到的超支化聚氨酯薄膜的耐水性和热稳定性较好。

官能化环氧改性超支化碱溶性聚酯

通过丙烯酸与多官能环氧树脂反应合成官能化环氧树脂,利用官能化环氧树脂对由环氧氯丙烷和1,2,4-偏苯三甲酸酐合成的超支化碱溶性聚酯进行改性,得到官能化环氧树脂改性超支化碱溶性聚酯;研究了树脂的组成对感光性和碱溶性的影响;树脂的E0可达到4.80mJ/cm2,反差γ可达到2.54。结果表明,由于特殊的三维球形结构,使得超支化聚合物在光致抗蚀剂中具有应用前景。

超支化水性聚氨酯的合成与性能研究

以季戊四醇为"核",N,N-二羟乙基-3-胺基丙酸甲酯为支化单体,用逐步聚合的方法合成第三代超支化聚酯;将其引入到水性聚氨酯中,合成超支化水性聚氨酯;对其结构和性能用红外光谱、激光粒度分析仪、动态力学分析、X射线衍射、热重分析等进行表征。结果表明:超支化水性聚氨酯的粒径分布较水性聚氨酯的粒径分布宽;超支化水性聚氨酯和水性聚氨酯都为无定型结构;超支化水性聚氨酯的玻璃化温度在35℃左右,稍高于水性聚氨酯的玻璃化温度;超支化水性聚氨酯的热稳定性和力学性能优于水性聚氨酯。