真空镀膜紫外光固化改性醇酸树脂底漆的研究

摘要

紫外光固化型真空镀膜底漆是目前非金属材料表面金属化的一种重要手段，其主要以聚氨酯、丙烯酸酯树脂为主；醇酸树脂作为重要的涂料用树脂，因其长碳链结构特有的柔韧性和成本低廉而被广泛使用；本论文将醇酸树脂引入到紫外光固化型真空镀膜底漆中，详细研究了醇酸树脂改性紫外光固化真空镀膜底漆的制备工艺及性能。其中包括通过醇解法制备醇酸树脂；用本体法合成异氰酸酯预聚物；以异氰酸酯预聚物和丙烯酸羟乙酯为原料合成紫外光固化丙烯酸改性醇酸树脂；并进行了真空镀膜底漆的配制和涂装。
　　 本论文的主要结论如下：
　　 1.研究了醇酸树脂的合成工艺，得到适宜的工艺条件为：以醇解法合成醇酸树脂，醇解阶段以亚麻油和豆油(质量比1:1)的混合油为原料油，油度为35％，醇超量为117.5％，0.5h内将温度升至120℃，在2h内升温到220±5℃，醇解终点为乙醇容忍度(体系95％)为5；酯化阶段醇解产物降温至180±5℃分批加入邻苯二甲酸酐，以200＃作为回流溶剂，2h升温到210±5℃，保温2h；1h升温到230℃，酯化终点为酸值小于3 mg/g。
　　 2.研究了异氰酸酯预聚物的合成工艺，得到适宜的工艺条件为：以醇酸树脂与TDI为原料，其中-NCO/-OH摩尔比为0.95/1，以二月桂酸二丁基锡为催化剂，其用量为反应物总质量的0.5％；反应温度控制在45±2℃，反应时间为1小时。
　　 3.研究了紫外光固化丙烯酸改性醇酸树脂的合成工艺，得到适宜的工艺条件为：以丙烯酸羟乙酯(HEA)和异氰酸酯预聚物为原料，HEA与异氰酸酯预聚物的质量比为3.5:100，以二月桂酸二丁基锡为催化剂，其用量为反应物总质量的0.08％，以对苯二酚为阻聚剂，其用量为反应物总质量的0.1％；反应温度为67±2℃，反应时间为100mins，加正丁醇后保温30mins。
　　 4.进行了丙烯酸改性醇酸树脂的光固化实验，采用Irgacure184和二苯甲酮的复合光引发剂，通过对固化时间和凝胶率的研究得到适宜的工艺条件为：Irgacure184和二苯甲酮摩尔比1:1，其用量为反应物总质量的4％：采用不同官能度的丙烯酸酯作为活性稀释剂，通过对体系黏度、固化时间及凝胶率的研究得到了适宜的工艺条件为：以丙烯酸羟乙酯(HEA)、三缩丙二醇双丙烯酸酯(TPGDA)、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(TMPTA)为活性稀释剂，其用量为体系总质量的55％，HEA/TPGDA/TMPTA的质量比为19:26:10；以三乙醇胺为氧阻聚剂，其用量为体系总质量的4％(质量分数)；固化灯距在15cm左右、照射温度低于50℃。
　　 5.把本文合成的紫外光固化丙烯酸改性醇酸树脂配制成底漆，固化成膜后对其性能进行测试，并通过与国外的紫外光固化真空镀膜底漆漆膜的性能对比，结果表明本论文合成的紫外光固化丙烯酸改性醇酸树脂符合真空镀膜底漆配制要求，漆膜性能优良。