可聚合光引發(fā)劑在水性光固化乳液的應(yīng)用

　　0.引言
　　

　　目前，自由基光固化技術(shù)已得到了廣泛的工業(yè)應(yīng)用。但是傳統(tǒng)的光固化配方多為油溶性體系，存在著油性體系固有的缺陷。兼具了水性體系[1-2]與光固化技術(shù)[3-4]優(yōu)點(diǎn)的水性光固化系統(tǒng)正處于高速發(fā)展階段，其工業(yè)應(yīng)用也正在逐漸擴(kuò)大。在水性光固化體系中，光引發(fā)劑是及其重要的組分之一。雖然傳統(tǒng)的油性光引發(fā)劑在水性光固化體系中已被廣泛使用，但是小分子光引發(fā)劑的諸多弊端同樣影響著水性光固化體系的最終性能。與小分子光引發(fā)劑相比，聚合物光引發(fā)劑在無異味、不遷移等方面具有特殊的優(yōu)勢(shì)[5-10]。本工作的研究目的就是要設(shè)計(jì)并合成一種新型可聚合光引發(fā)劑，并用其制備在同一個(gè)分子結(jié)構(gòu)中同時(shí)含有光引發(fā)基團(tuán)和雙鍵的水性光固化乳液。由于光引發(fā)基團(tuán)與光交聯(lián)基團(tuán)處于同一分子鏈中，因此不會(huì)有相分離的發(fā)生，同時(shí)由于其將水性體系與光固化技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)集于一身，因此這種水性光固化乳液在將來一定會(huì)有廣泛的應(yīng)用。

　　
　　1.實(shí)驗(yàn)部分
　　

　　1.1原料

　　
　　馬來酸酐：分析純；1-[4-2-羥基羥乙基-苯基]-2-羥基-2-甲基-1-丙烷、雙酚A型環(huán)氧樹脂E-20、丙烯酸AA、甲基丙烯酸甲酯MMA、丙烯酸丁酯BA、苯乙烯St、甲基丙烯酸縮水甘油酯GMA：均為工業(yè)級(jí)；過氧化苯甲酰BPO、二苯胺：分析純；N，N-二甲基乙醇胺、乙二醇丁醚：化學(xué)純。
　　

　　1.2可聚合光引發(fā)劑的制備
　　

　　將98.06g馬來酸酐與224.25g1-[4-2-羥基羥乙基-苯基]-2-羥基-2-甲基-1-丙烷加入到1000mL三口圓底燒瓶中，并加入300mLCHCl3。在N2保護(hù)下加熱反應(yīng)，至酸值恒定，然后在旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器中將溶劑脫出。
　　

　　1.3水性光固化乳液的制備
　　

　　1在聚合物分子鏈中引入光引發(fā)基團(tuán)：將25g環(huán)氧樹脂E-20與12197g十四酸加入到500mL圓底四口燒瓶中，加入80mL乙二醇丁醚作溶劑，通氮?dú)獗Ｗo(hù)，升溫至110～115℃，反應(yīng)6h。然后按配方量將BPO溶解于丙烯酸類單體、苯乙烯與可聚合光引發(fā)劑的混合液中，然后一起滴加，滴加時(shí)間為1h，在氮?dú)獾谋Ｗo(hù)下繼續(xù)發(fā)應(yīng)，1h后補(bǔ)加配方量的BPO，總反應(yīng)時(shí)間控制在4h。然后降溫至50℃，進(jìn)入下一步反應(yīng)。2在聚合物分子鏈中引入不飽和雙鍵：將GMA、二苯胺混合后，加入到上步所制得的產(chǎn)物中，在高溫下反應(yīng)。在反應(yīng)過程中跟蹤酸值變化，當(dāng)酸值基本不變時(shí)，降溫。3水性自引發(fā)光固化乳液的制備：在50℃攪拌下，在反應(yīng)液中按配方量加入N，N-二甲基乙醇胺，調(diào)至pH值為7左右，在高速攪拌下加入去離子水乳化，即可制得水性光固化乳液。

　　
　　1.4紅外表征
　　

　　共聚物的紅外表征使用BRUKERTENSOR37紅外光譜儀進(jìn)行測(cè)定，并使用KBr壓片法制樣。
　　

　　1.5鉛筆硬度測(cè)試方法
　　

　　按照GB/T6739—1996，使用中華牌鉛筆進(jìn)行測(cè)試。
　　

　　1.6耐磨性測(cè)試方法
　　

　　按照GB/T1769—1979，使用天津市建筑儀器試驗(yàn)機(jī)公司的QMX型漆膜耐磨性試驗(yàn)機(jī)進(jìn)行測(cè)試。
　　

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