1 前言 传统的油性UV固化体系在环境保护、人身健康、工艺操作及膜性能控制等方面还存在很大不足,而且价格较贵。其中最引人关注的是稀释剂单体对人体皮肤和眼睛的刺激性和有臭味。水基光固化体系继承和发展了传统的UV固化技术和水性涂料技术的许多优点,近年来脱颖而出,成为新型光固化体系。它有如下优点:由于采用最廉价安全的水做稀释剂,很容易调节粘度,可实现无单体配方;方便地控制流变性,适用于各种涂布方式,尤其喷涂很安全;没有皮肤刺激性和臭味;可避免由于活性稀释剂所引起的固化收缩;可得到极薄的涂层,降低成本;不燃烧,安全;设备、容器等易清洗。2 水基光固化树脂 水基光固化树脂之所以能溶于水,是由于在聚合物的分子链上含有一定数量的强亲水基团,如含有羧基、羟基、氨基、醚基、酰胺基等。但是这些极性基团与水混合时多数只能形成乳浊液,它们的羧酸盐则可部分溶于水中,因而水溶性树脂绝大多数以中和成盐的形式获得水溶性。另外,水基UV固化树脂除了要求水溶性外,还必须可以进行光聚合。这就要求所制树脂为带有不饱和基团的分子,要求这种分子在处于某种条件时能够与其它不饱和分子交联,由液态变成固态涂层。通常采用引入丙烯酰基、甲基丙烯酰基或烯丙基的方法,使合成的树脂具有不饱和基团,从而可以在合适条件下进行光固化。2.1 水可稀释的不饱和聚酯型 如采用马来酸酐和甘油反应,通过马来酸酐引入不饱和基团及亲水基团。 另外,M.J.Dvorchak等报道了一种非离子型自乳化的WR-UPE,作为光固化基团的烯丙基醚。其设计形式如下:2.2 水可稀释的聚氨酯丙烯酸预聚体 这是目前研究得最多的体系。主要有以下几种类型:2.2.1 比较常见的可用2,2-二羟甲基丙酸(DMPA)作为二醇的组分之一与二异氰酸酯反应,产物再用丙烯酸酯化。例如:P.H.Stenson报道的设计路线如下:(待续)
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