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摘 要

近年来涂料行业呈现环境友好与节能高效的发展趋势。UV固化涂料因其环保、高效和节能的优点得到广泛应用，因此作为UV固化涂膜的主要组成部分，预聚物的选择变得尤为重要。聚氨酯丙烯酸酯是使用较普遍的一种预聚物，由于其价格高、粘度高和环境污染等问题，国内外学者不断地对其进行改性研究，使其更加安全、环保和低廉。

本文将已制得的聚合松香聚氨酯丙烯酸酯（PRPUA）预聚物，与活性稀释剂（TPGDA，TMPTA）、光引发剂（Irgacure184，TPO）以及助剂混合并搅拌，均匀地涂布于基材上进行光固化反应，主要讨论配方组成对固化膜性能的影响。光引发剂采用复配的方法，配比结果为Irgacure184：TPO=6：4，光引发剂的添加量为4wt%；活性稀释剂也采用复配的方法，配比结果为TMPTA：TPGDA=7：3，总体添加量为35%wt。关于固化膜性能：固化时间21s、铅笔硬度4H、附着力等级2、柔韧性等级3。

关键词：聚合松香 聚氨酯丙烯酸酯 UV固化 涂膜

Study on Coating Performance of Polymerized Rosin Modified UV Curing Polyurethane Acrylic Resin

ABSTRACT

In recent years, the paint industry is gradually developing toward the direction of environmental friendliness, energy conservation and high efficiency. UV curing coatings are widely used because of their advantages of environmental protection, high efficiency, and energy saving. Therefore, as the main component of the UV-cured coating film, the selection of prepolymer becomes more important. Urethane acrylate is a kind of prepolymer that is commonly used. Because of its high price, high viscosity and environmental pollution, scholars at home and abroad continue to modify it to make it more safe, environmentally friendly and inexpensive.

Using the prepared PRPUA as a prepolymer, with a reactive diluent (TPGDA, TMPTA), a photoinitiator (Irgacure 184, TPO), and an auxiliary agent, stirring uniformly and applying a photocuring reaction on a substrate, the formulation composition is mainly discussed. Affect the performance of the cured film. The photoinitiator was compounded. The mixing ratio was Irgacure184:TPO=6:4, and the photoinitiator was 4wt%. The reactive diluent was also compounded. The ratio of the result was TMPTA:TPGDA=7: 3, the total amount added was 35% wt. About cured film performance: curing time 21s, pencil hardness 4H, adhesion grade 2, flexibility grade 3.

KEYWORDS: Polymerized rosin; Polyurethane acrylate; UV-curing; Coating

目 录

摘 要 I

ABSTRACT II

第一章 绪论 1

1.1 前言 1

1.2 紫外光固化机理 1

1.3 UV固化涂膜的组成 2

1.3.1 预聚物 2

1.3.2 光引发剂（PI） 3

1.3.3 活性稀释剂 3

1.3.4 助剂 3

1.4 聚合松香的特性及其在改性中的应用 3

1.5 本文的研究意义及内容 4

1.5.1 研究意义 4

1.5.2 研究内容 4

第二章 聚合松香改性聚氨酯丙烯酸酯的涂膜性能研究 5

2.1 前言 5

2.2 实验部分 5

2.2.1 主要原料及仪器 5

2.2.2 涂料的配方以及涂膜制备 6

2.2.3 涂膜的性能测试与分析 6

第三章 结果与讨论 10

3.1 光引发剂对固化膜性能的影响 10

3.1.1 光引发剂的种类对固化膜的影响 10

3.1.2 两种光引发剂的配比对固化膜的影响 10

3.1.3 光引发剂用量对固化膜的影响 11

3.2 活性稀释单体对固化膜性能的影响 12

3.2.1 活性稀释单体种类对固化膜性能的影响 12

3.2.2 不同活性稀释单体配比对涂膜性能的影响 13

3.2.3 活性稀释单体用量对固化膜性能的影响 13

3.3 助剂对涂膜性能的影响 14

3.3.1 消泡剂的选择 14

3.3.2 流平剂的选择 14

3.4 本章小结 15

第四章 结论与展望 16

4.1 结论 16

4.2 展望 16

参考文献 17

致谢 19

第一章 绪论

1.1 前言

随着人们对生存环境要求的不断提高，近几年国家在环保方面不断地出台各种环保措施，尤其是对VOC排放的不断限制，使得传统型涂料受到的影响越来越严重，紫外光固化涂料因其环保、高效和节能的特点而成为涂料学者的研究热点^[1]。为了满足人们对学习、工作和生活等各方面的需求，该涂料以12%～15%的年增长率快速发展，已经进入了商品化的时代^[2]，同时也已成为涂料工业中非常重要的一部分。

我国是林产资源大国，松香在我国的资源地位举足轻重^[3]，但由于其不耐氧化和易结晶等缺点严重影响了松香在工业中的应用。而如果采用新工艺将其加工成聚合松香，则可以充分实现其经济价值和使用价值。聚合松香（PR）是一种二聚松香^[4,5]，不仅可以直接将其应用于涂料等行业中，还可以通过酯化反应得到聚合松香酯。与松香相比，聚合松香酯具有较高的内聚力、较好的耐氧化性和热稳定性，较高的软化点和较低的酸值等优点，且能溶于较多的溶剂，因此聚合松香酯在涂料等领域中应用较为广泛^[6]。

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