紫外光固化光敏涂料的研制.pdf

进展
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CHEMICAL INDUSTRY AND ENGINEERING PROGRESS
2010年第29卷第6期
研究开发
紫外光固化光敏涂料的研制
唐铭,王姝
(营口市产品质量监督检验所,辽宁营口115000
摘要:紫外光固化光敏涂料技术对被固化对象、固化深度和胶黏剂都有一定的要求,因此不能很好地适应高
速自动化生产线的要求。本研究以三苯基磷为催化剂、双酚A型环氧树脂和丙烯酸为反应原料制得了环氧两烯
酸光歙树脂,再与活性稀释剂、光敏剂配制成环氧丙烯酸酯光敏涂料。对环氧树脂和丙烯酸的摩尔比,温度
投料方式等因素对合成反应的影响进行了深入研究,对光敏剂对涂料性能的影响也进行了分析,并且得出了合
理的使用条件,为紫外光固化光敏涂料技术的应用发展提供了一个新思路。
关键词:光敏涂料;环氧丙烯酸酯;三苯基磷
中图分类号:TQ323.5
文献标识码
文章编号:1000-6613(2010)06-1115-04
Preparation of Uv-curable epoxy-acrylate photosensitive coating
TANG Ming, WANG Shu
(Product Quality Supervision Institute, Yingkou 115000, Liaoning, China)
Abstract: Uv-curable photosensitive coating technology has special requirements to the object being
cured, the curing depth and adhesives, especially for that applied in high-speed automated production
lines. On the basis of defect analysis of this technology, the present paper reports the preparation of
Uv-curable epoxy-acrylic photosensitive resin using epoxy resin and acrylic acid as starting materials
triphenylphosphine as catalyst, and p-benzenediol as inhibitor. Then epoxy-acrylate photosensitive
coating was compounded by mixing the resin, reactive diluent and photosensitizer. Influences of the
mole ratio, the feeding mode and temperature on resin synthesis, as well as the impact of sensitizer on
coating behabiour are also discussed
Key words: photosensitive coating; epoxy-acrylate; triphenylphosphine
光敏涂料与传统涂料相比,具有无污染、使用的。紫外光固化技术的这些缺点在一定程度上限制了
工序简单、成本低、效率高等特点,被誉为绿色涂其更深层次的发展。本文作者首先利用双酚A型环
料。光敏涂料主要由光敏预聚物、活性稀释剂、光氧树脂与丙烯酸反应形成光敏树脂,再把光敏树脂与
引发体系三部分组成。光敏预聚物是光敏涂料的主活性稀释剂、光敏剂反应形成光敏涂料,实验证实经
要组成部分。紫外光固化环氧丙烯酸光敏涂料是一这种方法制得的涂料具有光敏性能好的优点,并且能
种重要的新型涂料,可广泛应用于机械、电子、感够很好地适应于高速自动化生产线的需求。
光油墨等领域的金属和非金属涂层材料。这种
材料具有可对热敏感的基材进行涂布的优点,所以近1实验部分
几年来被广泛应用于高速自动化生产线。然而紫外光1.1原材料
固化技术应用理论还不太成熟,需要更好的完善。经
环氧树脂618,工业品,无锡树脂厂;丙烯酸,
过这几年的使用,发现紫外光固化技术对涂层的固化
深度有一定的限制,要求被固化对象形状要简单、规
收稿日期:201002-01;修改稿日期:201003-12。
第一作者简介:唐铭(1976-),男,学士,工程师,主要研究方向
则,同时使用的胶黏剂性能必须至少有一面是透光为高分子化学。E- mail tm305865990168com
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第6期
唐铭等:紫外光固化光敏涂料的研制
化学纯,沈阳试剂五厂;聚氨酯丙烯酸酯,化学纯,
天津市天骄化工有限责任公司;对苯二酚,化学纯
沈阳试剂
三苯基膦、二苯甲酮、安息香双甲
瞇、丙烯酸甲酯均为化学纯,沈阳国药集团化学试850
剂有限责任公司;甲氧基聚乙二醇,化学纯,广州
40
婧诚贸易有限责任公司。
1.2主要仪器及设备
增力电动搅拌机(型号SY86-DJ1-40W,上海
隆拓厂);傅里叶红外光谱仪(型号81 Tensor27,
40003600320028002400200016001200800400
北京中西远大科技有限公司);漆膜铅笔硬度计(BY
波数cm
型,江门市江海区德实仪器化工有限公司):干燥箱
图1环氧丙烯酸酯低聚物红外谱图
紫外光灯;漆膜划格器
1.3光敏涂料的制备
1.3.1环氧丙烯酸光敏树脂的制备
首先在三口烧瓶中安装温度计、电动搅拌器和
球形冷凝管,仪器装好后,将环氧树脂加入三口烧25
瓶中,采用电热套对反应瓶进行加热至85~90℃,2
对反应瓶中混合物不断进行搅拌,边搅拌边滴加含
有催化剂和阻聚剂的丙烯酸,滴加速度控制在2~3
g/min。丙烯酸全部滴加完后,对混合物进行强烈搅
拌,温度控制在(100土2)℃,混合溶液充分反应
40003600320028002400200016001200800400
段时间之后,温度会升至110~115℃。每隔1h
波数cml
对混合溶液进行抽样观测,测试混合溶液中的酸值
图2618环氧树脂的红外谱图
大小,若混合溶液的酸值小于5 mgkohg时立即停
止反应,再将混合物冷却至40℃出料,即得环氧环氧基特征吸收峰相对减弱。对比两张图可发现,
丙烯酸酯(EA)制备完成。
图1中在1722cm、1634cm'处出现酯羰基和
1.3.2光敏涂料的制备
双键的特征吸收峰,而丙烯酸中的吸收峰位置发
在室温下按照一定的比例将环氧丙烯酸酯树生了偏移,出现在1703cm1、1636cm1处。由
脂与活性稀释剂、光引发剂和其它助剂混合反应制此可以推断出生成的环氧丙烯酸树脂是一种混合
得光敏涂料。
物,它由环氧丙烯酸树脂、环氧树脂以及丙烯酸
1.4测试涂料涂膜的性能
组成。
按照GB/T67392006,用硬度2B~6H的铅2.2助剂加入方式的影响
笔测定涂料漆膜的硬度;按照GB/T92861998标
助剂对光敏涂料性能的影响主要包括催化剂
准测试附着力。
和阻聚剂。催化剂和阻聚剂可以两种方式参与反应:
一是加入到丙