结合环境和工作效率高的优点,UV / EB技术硬罩应用程序是有吸引力的,可以实现高耐磨性。木器涂料、CD / DVD、液晶显示手机,触控面板显示,聚碳酸酯照明灯应用程序例子Radcure技术。然而,新的应用程序像灵活的显示,新一代的电子存储设备(hd - dvd、蓝光)或对模具装饰也意味着新的需求如改善尺寸稳定性,高灵活性、低粘度和更好的附着力。
在本文中,我们提出一个新的基于超支化前体制备的丙烯酸酯脂肪族聚合物多元醇。独特的超支化聚合物的分子结构提供了低粘度和高功能允许在所有上述属性进一步改善,而先进的高功能丙烯酸酯通常用于硬盖像di-pentaerythritol hexaacrylate。一个独一无二的结合特性如硬度高,抗划伤和灵活的硬盖与低粘度、低收缩。
介绍
以来的第一个合成树枝状聚合物在70´s,这已经越来越感兴趣了新的聚合物因其独特的和特定的属性相比,传统的线性和分支同系物(见Hult1和Frechet2审查)。他们获得的核心与ABx多功能单体反应,通常AB2单体,产生一个“树状”非晶结构(树枝石意味着树在古希腊)。因此获得的高分子以指数增长的分子量和末端的功能。树枝状聚合物(图1)传统上分为两类:树枝状分子、超支化聚合物。一个树形分子的特征是完美对称球形步进式控制的过程结果给单分散的分子量分布。第二类,超支化聚合物,是有吸引力的,因为他们就像树枝状分子(他们的区别在于多分散性和不完美的球形形状)但他们可以更容易地在更大的规模和合理的成本,从而使他们在今天大量商用。
应用程序众多,可以提到一些重要的聚合物领域,如:
- 聚合物添加剂(即。热塑性塑料加工助剂,增容剂,增韧剂代理thermosets4和聚氨酯foams5);和
- 聚合物的构建块coatings6 7 8(即。、高固体特殊粉末涂料和radiation-curable涂料)。
辐射固化技术的树枝状聚合物
树枝状聚合物辐射固化技术Radiation-curable技术是理想的应用探索所有的潜在高分子用作构建块。其特点的结合使树枝状聚合物一个独特的和有前途的候选人今天的严格的涂层质量要求。树枝状聚合物及其潜在的基本特定属性对涂料性能的影响进行了总结如图2所示。此外,技术的多功能性(核心的类型,骨干的本质,一代又一代的数量和壳结构)提供了一个广泛的不同的性质(粘度、反应性和灵活性/硬度)。一个适当的设计会导致特定的任何特定的应用程序所需的属性。
低粘度树枝状聚合物已经发达尤其是对辐射固化applications10展示提到表演喜欢低粘度高分子量、高耐磨性和低可榨出的。
超支化多元醇的属性
准备使用的超支化聚合物丙烯酸酯在这项研究中的应用是一个新的、清晰,低粘度hydroxyl-functional脂肪族超支化聚酯/醚混合物称为Boltorn®P500特征表1中给出。多元醇丙烯酸酯的特点超支化树脂合成根据传统与丙烯酸酯化过程展示在表2。粘度的一个简单的比较作为分子量的函数用于辐射固化的五种常规低聚物在图3中给出。
涂层特性
基本比较新树突丙烯酸酯与其他两个高功能丙烯酸酯相比,di-pentaerythritol五/ hexaacrylate (di-pentaerythritol DPHA,丙烯酸酯,多元醇从Perstorp专用化学品AB,瑞典)和乙氧基季戊四醇tetraacrylate(丙烯酸酯多元醇的R4631, Perstorp特种化学品AB的四功能化合物的聚醚多元醇,瑞典)。所有的测试都完成了3% Irgacure 500来自汽巴,瑞士。紫外光固化单元是一个融合F600配备一个H灯泡。
正如在表3中提到的,新的树突丙烯酸酯表现出以下特点:
- 粘度明显低于DPHA;
- 良好的表面治愈DPHA和比多元醇R4631丙烯酸酯;
- 好灵活性多元醇R4631丙烯酸酯;
- 一样好的硬度DPHA;和
- 几乎和DPHA耐水和酒精一样好。
抗划伤被Scotch-Brite评估(绿色)按摩(恒重500克)和通过测量保光性(20º和85º)周期的函数(按摩50,100年,150年和200年)和紫外线剂量的500 mJ / cm2, 2通过在12米/分钟40µm厚膜在黑色面板)。结果报道在图4。
新树突丙烯酸酯和DPHA表现出非常高的耐擦伤性所看到的保光性。这是明显优于四功能化合物的多元醇R4631 DPHA丙烯酸酯和类似的。
衬底的影响对铅笔硬度很重要,特别是在低膜厚度(玻璃等硬基质相比)。基本比较进行聚碳酸酯板(聚碳酸酯8010 c, 250µm, GE)的纯丙烯酸酯治愈3% Irgacure 500在160 W / cm H球在空气中。涂料是在25°C和50% RH条件前24小时测试。
新树突丙烯酸酯产生类似铅笔硬度DPHA高膜厚度如表4所示。新树突丙烯酸酯表现出更好的附着力比DPHA PC(表5)以及更好的灵活性,如表6所示。
抗划伤和加速风化UV面漆的性能基于Boltorn P500丙烯酸酯与2 k基于丙烯酸多元醇与异氰酸酯涂料HDI三聚物。所有涂料都制定与紫外线吸收剂和受阻胺光稳定剂(HALS)和一个合适的选择剂用于紫外线配方。
紫外线的面漆配方基于Boltorn P500丙烯酸酯治愈总紫外剂量2000 mJ / cm2 H灯泡从融合(F600)。紫外线涂层主要表现出优越的耐擦伤性(铅笔硬度和擦洗测试)所示的2 k异氰酸酯涂料相比的结果在表7和图5。
面漆的加速老化性能研究在蓝色金属水性最下面的一层。面板受到冷凝的替代效应(4小时50°C)和阳光的破坏性影响模拟荧光UVA灯(4小时60°C)。
光泽(60°)和δE测定随着曝光时间的函数。结果(图6)表明,Boltorn P500制定执行或多或少一样好参考基于人类发展指数2 k异氰酸酯三聚物和聚丙烯酸多元醇与保光性优于90%,δE不如2后2000小时的加速风化曝光。长期室外耐久性测试当前正在运行。
结论
树突基于新的超支化聚酯/丙烯酸酯醚多元醇混合Boltorn P500是个优秀的前体制备的困难,然而灵活的丙烯酸酯提供以下好处比其他高功能丙烯酸酯:- 低粘度,高功能丙烯酸酯粘度远低于DPHA,允许简单的制定与高度的纬度低粘度配方;
- 很好的铅笔硬度,几乎一样好等强大功能丙烯酸酯di-pentaerythritol五/ hexaacrylate (DPHA);
- 优秀的抗划伤,DPHA一样好,很大程度上优于2 k异氰酸酯涂层;
- 优秀的耐水和酒精;
- 良好的灵活性,比DPHA;
- 很好的粘合塑料,例如聚碳酸酯;和
- 良好的加速风化性能。
确认
作者要感谢杜根Nazire从阿克苏诺贝尔汽车整修表面,提供底漆和最下面的一层板的问。
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