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摘 要

UV固化型涂料具有减小污染及节能效果，涂饰的化学性和物理性更加优异并有快速固化的特性；因此正在多个领域被广泛地采用。紫外光固化技术是由20世纪60年代发明的一种新型环保节能的涂料技术，它与常规的热固化涂料相比，具有固化速度快、固化设备要求低、能源消耗低和可用于热敏性基材的优秀特点。因为这些特点，紫外光固化涂料被广泛用于化工、机械、电子等诸多的领域当中。

光辐射固化技术包括紫外光、微波、红外光和激光等的辐射的固化，固化机理是光的波动性能产生激发分子，从而产生激发分子引发活性单体或预聚物聚合固化。当光波长越短时，穿透力也越强，固化的效果也越好。

本文讨论以松香二元醇和丙烯酸（AA）为原料合成制备可紫外光（UV）固化的松香醇基聚酯丙烯酸酯，并且采用傅里叶红外光谱仪（FT-IR）和热分析仪（TGA）对预聚物进行涂膜分析。在实验中将考察紫外光固化机履带速度、活性稀释剂以及固化剂的种类和用量、热固化条件等对涂膜性能的影响。

关键词：紫外光固化 松香 聚酯丙烯酸酯 性能

Studied on UV curing the rosin alcohol polyester acrylate curing properties

Abstract

UV curing technology is an eco-friendly invention of new coating technology in 1960s, which compared to conventional thermal curing coatings with fast curing , curing equipment requirements, low energy consumption and can be used for heat-sensitive substrates excellent features. Because of these characteristics, UV-curable coatings are widely used in chemical, machinery, electronics and many other fields.

Light curing ultraviolet radiation curing techniques include , Twitter , infrared light such as a laser radiation curing mechanism of light generation performance fluctuations excited molecules , excited molecules initiator to produce a reactive monomer or prepolymer is polymerized and cured . The more short wavelength light , the stronger the penetration , the better the effect of curing .

In this paper, we discuss with rosin glycol and acrylic acid (AA) as a raw material for the synthesis of preparation can be used for UV curing of Rosinated alcohol based polyester acrylate, and by Fourier transform infrared spectroscopy (FT-IR) and thermogravimetry (TGA) of pre polymer coating were analyzed. In the experiment, the influence of the track speed, active diluent, the type and amount of curing agent, the amount of curing agent and the curing conditions on the properties of coating film were investigated.

Keywords: UV-curing; resin ; Polyester acrylates; Coating performance

目 录

摘要 I

Abstract II

第一章 绪论 1

1.1 前言 1

1.2 紫外线（UV）固化技术 1

1.2.1 UV固化原理 2

l.2.2 UV固化技术的特点 3

l.2.3 UV固化技术的应用 3

l.3 UV固化涂料的研究进展 4

l.4 松香及其衍生物 6

1.5 研究的背景、内容 6

l.5.l 研究背景 6

1.5.2主要内容 6

第二章 松香醇基聚酯丙烯酸酯的合成 7

2.1 前言 7

2.2松香醇基聚酯的合成 8

2.2.1 主要原料及试剂 8

2.2.2主要设备及仪器 8

2.2.3 松香醇基聚酯的合成路线 9

2.3 松香醇基聚酯丙烯酸酯的合成 9

2.3.1 主要原料和试剂 9

2.3.2 主要仪器及设备 9

2.3.3松香醇基聚酯丙烯酸酯的合成路线 10

第三章 松香醇基聚酯丙烯酸酯涂膜性能研究 11

3.1 前言 11

3.2 实验部分 11

3.2.1 主要仪器和设备 11

3.2.2 涂膜的制备 12

3.2.3 涂膜分析与性能测试 13

3.3 结果与讨论 15

3.3.1 辐射强度对涂膜性能的影响 15

3.3.2 光引发剂对涂膜性能的影响 16

3.3.3 活性稀释剂对涂膜性能的影响 17

3.3.4 助剂对涂膜性能的影响 20

3.3.5 涂膜的表征 21

3.3.6 热重分析 22

3.4 本章小结 23

第四章 结论与展望 24

4.1 结论 24

4.2 展望 24

参考文献 25

感谢 27

第一章 绪论

1.1 前言

在现代世界化学工业中，涂料工业的地位日益重要。从比较传统的产业到高新科学技术等领域都需要涂料保护产品或赋予特殊功能^[1]。涂料工业的发展已成为衡量一个国家工业发展水平的一个重要指标。

由于能耗低，环境污染小，能降低生产成本，高的化学稳定性，在室温下非常快速固化的优点，UV固化涂料的应用得到了人们广泛的关注。UV固化涂料通过许多领先的供应商研究，开发出许多可以减少对环境的不利影响，并且满足工业的高标准高要求的产品。UV固化涂料被广泛地用于保护的目的。因此，通常需要增加的硬度和优异的热稳定性。此外，在对审美的质量，特别是在光泽和保色性的要求，过去的十年中，正在逐渐增大。近年来，随着我国开始对化工材料行业中具有高VOC含量的涂料、油墨等征收消费税^[2]，涂料企业的研究方向开始转向环保型涂料，但与之相关的技术发展有着从原材料性能特征、不同的涂料配方体系到涂料施工工艺等多方面的难题^[3]。

随着全球范围内对环境问题的日益重视,特别是2009哥本哈根气候大会， “低碳经济”一以低能耗、低污染、低排放为基础经济模式的再次提出，使涂料工业正面临巨大挑战^[4]。“低碳节能”将成为注入涂料环保的一个新概念。目前，世界涂料正在向着低污染、无公害的方向发展。我国从上个世纪70年代初期开始着手研究UV固化技术，直至90年代，中国在光固化技术以及相应的精细化工材料上取得较大的突破，其涂料体系中的原材料的研发现状已经达到国际领先水平。

l.2 紫外光(UV)固化技术

紫外光固化涂料是一种在紫外光照下迅速发生交联固化反应并且成硬质膜的新一代“绿色环保型”涂料。与传统高VOC自干型溶剂涂料相比，紫外光固化涂料具有成膜速度极快、节能环保、固化膜的综合性能好、在各种化工领域中的应用范围极为广泛等诸多特点，而且由于其不含挥发性有机物，也节省相当一部分有机溶剂。

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