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光固化水性聚氨酯(UV-WPU)具有固化速度快、硬度高、光泽好、耐水/耐溶剂性优秀等特点。可广泛应用于金属防腐、皮革涂饰剂、木器漆和纤维表面处理剂等领域。合成原料种类繁多,合成工艺路线多样,在未来的水性涂料界发展潜力良好。本研究提出以二聚酸开环甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)得到光敏大单体UVPE并以其为原料合成UV-WPU的新工艺,为此首先需要确定UVPE合成工艺流程,包括反应温度、酸值终点的控制,之后研究了原料种类及用量对UVPE性能的影响。使用自制UVPE,以聚酯为软段,异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)为硬段,以二羟甲基丙酸(DMPA)和BY-3306D作为羧酸/磺酸盐亲水扩链剂,三羟甲基丙烷(TMP)或1,4-环己烷二甲醇(CHDM)为小分子扩链剂,成功制备出一种高固含羧酸/磺酸盐型光固化水性聚氨酯(UV-WPU)。为了使其外观良好、光固化后性能优异,首先确定了合成工艺,其中包括投料顺序的确定、各阶段的反应温度,反应终点的控制,之后研究了原料种类及用量对产品状态以及光固化后漆膜性能的影响,这些影响包括了漆膜的硬度、光泽、耐水/耐溶剂性等。研究了光固化对漆膜性能的提升,具体包括光引发剂的用量以及光照时间的影响。通过实验发现:聚酯的种类和用量是影响产品外观及耐溶剂性的关键因素,因此通过不断调整及筛选,确定最适合的聚酯二元醇T5651。当以T5651为软段,IPDI为硬段,UVPE用量在11%-17%,DMPA用量为3%,BY-3306D用量为5%,CHDM用量为6.5%时,制备的UV-WPU产品耐储存,粒径细,光固化后漆膜性能优异,固含能达到40%以上。合成后的产品添加固体分含量4%的光引发剂2959,控制光照时间在30 s左右光固化后性能最佳。通过采用傅里叶红外光谱(FTIR)分析光固化前/后产品胶膜具有相应的基团,与预期结构相符;采用热重/热差分析(TGA/DSC)验证了UV-WPU树脂胶膜具有良好的耐热稳定性;采用透射电镜(TEM)观察到树脂产品粒子呈球形、分布均匀。本课题在合成的UV-WPU树脂中加入了适量的相关助剂,成功制备出UV-WPU水性白漆,可用于制作金属面漆或底漆。考察了各种原料种类及用量对白漆性能的影响。当消泡剂BYK028用量为0.5%;增稠剂RM2020;用量为1.2%;流平剂TEGO-270用量为0.3%;润湿分散剂TEGO-740W用量为0.7%;光引发剂2959用量为树脂固体分6%时,所制备的水性白漆光固化后遮盖力度强,无发花漏底等不良现象,通过性能测试,硬度达到2H,耐水/耐溶剂性优秀,附着力好,制备的白漆满足金属面漆及底漆使用标准。