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光固化聚氨酯分散体具有高效、节能的优点,是真正意义上的环境友好型材料,近年来逐渐成为研究的热点。本论文以聚ε-己内酯二醇(PCL-1000)和异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)为基料,以二羟甲基丙酸(DMPA)为亲水扩链剂,以季戊四醇三丙烯酸酯(PETA)为封端剂,采用丙酮法合成高官能度的光固化聚氨酯分散体,并对分散体乳液性能和其固化膜的性能进行研究。为了改善光固化聚氨酯分散体性能,满足特殊性能和工艺的要求,研制出环氧丙烯酸酯(G500-P)改性光固化聚氨酯分散体复合乳液,有效解决了固化膜在硬度、耐溶剂性等方面的不足。本文采用电位及激光粒度分析仪、数显黏度计等分析测试手段,研究了高官能度光固化聚氨酯分散体乳液和固化膜的性能。研究表明,固体含量在30%-50%时,分散体乳液具有良好的外观;随着DMPA用量的增加,分散体乳液稳定性增强,乳液粒径分布由多峰分布逐渐变为单峰分布,且分布变窄,平均粒径逐渐减小,黏度逐渐增加;随着DMPA用量的增加,固化膜在马口铁表面硬度达到3-4H,木材表面硬度达到2H,附着力达到1级,铅笔硬度大小顺序为:马口铁≥ABS塑料≥木材;附着力大小顺序为:木材≥马口铁≥ABS塑胶;固化膜的玻璃化转变温度为35.5℃,热失重主要集中在310~500℃,失重率达到80%以上;固化膜具有良好的柔韧性、耐酸性、耐水性和耐陈醋污染性,但耐碱性和耐乙醇性能较差。随着DMPA用量的增加,固化膜的拉伸强度和吸水率逐渐增大。针对高官能度光固化聚氨酯分散体硬度低,耐碱性差等缺陷,开展了环氧丙烯酸改性聚氨酯的研究,结果表明,随着G500-P含量的增加,稳定性逐渐降低、粒子粒径逐渐增大、黏度降低,DMPA用量大于5%,G500-P用量在20%~30%时,分散体复合乳液具有良好的性能。改性后固化膜吸水率从4.04%降至1.01%,木材表面铅笔硬度从2H上升到4H,玻璃换转变温度从35.5℃升至59.4℃,分解温度逐渐增加,热稳定性增强。耐化学品性能得到明显的改善。但固化膜的拉伸强度随G500-P用量的增加,呈先增大后减小趋势。综合考虑,DMPA用量为8%,环氧丙烯酸酯用量在20%~30%时,改性后的乳液和其固化膜具有较好的性能。