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固化树脂的分类
作者:张家港金穗高纤纺织有限公司   日期:2017/7/27 12:00:44  人气:190

 

  光固化技术是一种清洁环保型“绿色技术”,具有加工性能优良、无环境污染和高功能等特点。其按吸收光波长不同主要可分为可见光固化和UV(紫外光)固化两种。其中,UV固化属于辐射固化,其原理是利用UV引发活性液体材料,使其迅速分解成自由基或阳离子,进而引发不饱和键进行聚合反应,使材料固化完全。传统的UV固化体系采用活性稀释剂调节其流变性能,不仅使材料带有刺激性气味,而且对胶膜的理化性能产生负面影响。

  水性UV固化体系(以水代替活性稀释剂)具有诸多优点:
  ①流变性能易控制,从而避免了使用活性稀释剂调节体系黏度时所导致的固化收缩等现象;
  ②最终产品具有低VOC(有机挥发物)排放量、低毒性和低刺激性气味等特点;
  ③提高了固化胶膜的光洁度,降低了胶层的易燃性;
  ④其低聚物是高Mr(相对分子质量)的水性分散体,但其黏度只与固含量有关,与Mr无关(其预聚体可选用Mr较高的低聚物,并且不必加入Mr较低的活性稀释剂),从而解决了光固化涂层高硬度和高柔韧性不能同时兼顾的难题(这也是水性UV技术优于传统UV技术的特点之一)。UV固化技术和水性PPS树脂的结合,可达到环保、高效等目的,其应用领域不断拓宽。
  1·水性UV固化树脂
  水性UV固化树脂是指在传统UV固化树脂的基础上引入了水性基团或链段,使树脂具有一定的亲水性和吸水性。常见的水性UV固化树脂的合成方法有两种:一种是在传统树脂的分子链上引入亲水性基团[如UP(不饱和聚酯)类树脂];另一种是与丙烯酸酯反应生成水性丙烯酸酯类低聚物[如PUA(聚氨酯丙烯酸酯)、EA(环氧丙烯酸酯)等]。水性UV固化树脂具有无溶剂臭味、无毒、无污染、操作方便、残胶易清理、固含量高和储运安全方便等优点,是环保节能型UV固化树脂的发展方向。
  1.1水性UV固化树脂的分类
  低聚物是水性UV固化体系中重要的组成部分。与传统UV固化树脂不同,水性UV固化树脂基体的分子结构中必须含有亲水基或亲水链段,使聚合物具有一定的吸水性。水性UV固化低聚物按基体树脂不同可分为UP类、PUA类和EA类等,其主要性能如表1所示。
  PUA类的综合性能相对较好,而EA的耐化学稳定性相对最好。因此,在选择水性UV固化体系的组分时,预聚体的选用对最终固化胶膜的厚度、硬度和剪切强度等影响极大。
  1.1.1UP类树脂
  UP树脂是最早用于光固化涂料的原材料之一。水性UP是指在传统UP的分子链上引入离子型结构单元后制成的离子型共聚酯。离子型基团的存在不仅赋予UP良好的水溶性,而且赋予其优良的吸湿性和离子电导特性。常用的水性改性剂主要有挥发性胺、磺酸盐等(既可单独使用,也可复合使用),其在UP上可产生或引入盐基(控制UP的酸值或中和度,可制成不同的分散体系),使树脂具有良好的水溶性和水分散性。
  在PG(丙二醇)中加入不同比例的MA(马来酸酐)、PA(邻苯二甲酸酐),制成了6种不同的端羧基UP。研究结果表明:在水中用氨作为UP的乳化剂时,制成的涂膜具有极好的稳定性,UP乳液的硬度、柔性、耐水性、耐化学稳定性和耐溶剂性等均随MA含量增加而提高。以3-羟基-1-丙烷磺酸钠或二羟基丙烷磺酸钠作为磺酸盐改性剂,采用共聚法制备出一种含吸水性磺酸基的新型水性UV固化树脂,其涂层硬度较高,对玻璃和金属底材具有良好的附着力。

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