董荣江，井年鑫，吴宗晖

(江苏三木集团化工股份有限公司江苏省树脂合成工程中心，江苏宜兴214258)

摘要：用缩二脲、PETA为主要原料合成了九官能度聚氨酯[JuAnZhi]丙烯酸[BingXiSuan]酯(PUA-9)低聚物，通过C=C双键的转化率表明其有较高的光固化[GuHua]行为，测试[CeShi]了PUA-9固化[GuHua]膜的硬度、耐黄变性、冷热循环测试[CeShi]、RCA耐磨测试[CeShi]，并与其他同类产品作了对比分析，表明PUA-9可作为高档UV塑胶的主要成膜物。

关键词：氨基甲酸酯;双键;耐磨性

0 前言

UV固化[GuHua]涂料是一种节能环保涂料，广泛应用于各种塑料件表面如汽车部件、光盘、装饰板、信用卡、手机、电脑外壳等塑料基材的涂饰，赋予了塑料良好的光泽度、耐磨性和耐化学品性等。本文是以季戊四醇三丙烯酸[BingXiSuan]酯、缩二脲为主要原材料合成高官能度聚氨酯[JuAnZhi]丙烯酸[BingXiSuan]酯(PUA-9)，对产物用红外表征反应[FanYing]活性(双键转化率)，考察产物固化[GuHua]后涂膜的力学性能及其耐磨性(RCA)、耐化学品性等，并与常用的环氧丙烯酸[BingXiSuan]酯及同类低官能度聚氨酯[JuAnZhi]丙烯酸[BingXiSuan]酯(PUA)涂膜性能进行对比分析。

1 试验部分(文章来源环球聚氨酯[JuAnZhi]网)

1.1 主要仪器及试剂

主要仪器：AVATAR370博里叶红外光谱仪(美国NICOLET);TRCA7-IBB耐磨耗试验机(广州标格达试验仪器);光固化[GuHua]试验机(蓝天特灯);耐溶剂擦拭仪(上海精密仪器公司);玻璃仪器。试剂：缩二脲，工业级;季戊四醇三丙烯酸[BingXiSuan]酯(PETA)、(PUA-6)六官能度聚氨酯[JuAnZhi]丙烯酸[BingXiSuan]酯、SM(6204)二官能度聚氨酯[JuAnZhi]丙烯酸[BingXiSuan]酯、环氧丙烯酸[BingXiSuan]酯SM(6104)、1-羟基环己基苯甲酮(SM184)，均为自制;二月桂酸二丁基锡(DBTDL)、对羟基苯甲醚，化学纯。

1.2 PUA-9合成原理

利用缩二脲结构中的3个异氰酸根—NCO与季戊四醇三丙烯酸[BingXiSuan]酯中的羟基—OH反应[FanYing]，形成氨酯键—NHCOO—氨基甲酸酯)而制得PUA-9，反应[FanYing]路线见图1。

1.3 PUA-9合成步骤

在装有搅拌器、温度计和恒压滴液漏斗的四口烧瓶中加入2mol缩二脲和0.2%的对羟基苯甲醚(占反应[FanYing]体系的质量分数)，再向体系中滴加6mol的季戊四醇三丙烯酸[BingXiSuan]酯和0.4%的二月桂酸二丁基锡(占反应[FanYing]体系的质量分数)混合液，维持反应[FanYing]温度在35～45℃，1.5h滴加完毕，滴加完毕后再将体系缓慢升至(70±5)℃，保温3h，反应[FanYing]至—NCO质量分数<0.1%停止，冷却至室温出料，即得九官能度聚氨酯[JuAnZhi]丙烯酸[BingXiSuan]酯PUA-9。反应[FanYing]过程中—NCO质量分数的测定采用二定丁胺法。

1.4 涂膜的制备

按涂料配方体系搅拌均匀，用标准线棒涂于基材上，置于紫外光中进行固化[GuHua](采用线功率80W/cm的2×1kW高压汞灯)。

1.5 PUA-9涂膜性能测试[CeShi]

1.5.1 PUA-9固化[GuHua]过程中“C=C”转化率测定将加入3%光引发剂SM184的PUA-9涂覆在KBr盐片后直接于紫外光下进行固化[GuHua]，并与红外光谱仪联合使用。固化[GuHua]前PUA-9的“C=C”的含量R0定义为100%，在紫外光照射时刻下的PUA-9中“C=C”的质量分数定义为Rt，则“C=C”转化率CP可以按下式计算：

1.5.2 固化[GuHua]膜的硬度、附着力、耐溶剂擦拭、耐磨性测试[CeShi]

参照GB/T6739通过铅笔硬度法测试[CeShi]固化[GuHua]膜的硬度;参照GB/T1720测定固化[GuHua]膜的附着力;参照GB/T9274测定固化[GuHua]膜耐溶剂性;参照ASTM标准测定固化[GuHua]膜的RCA耐磨性。