UV涂料清洁生产中丙烯酸树脂的合成及工艺研究

【摘要】： 合成无污染环保涂料是二十一世纪涂料工业的主要发展方向,目前的研究主要集中于水性涂料、高固体份涂料和光固化涂料(UV涂料)三个方面。UV涂料具有固化速度快、无溶剂、不向大气排放挥发性有机物等特点,被誉为省能源、省资源、低公害和高效率的环保清洁产品。正逐渐取代传统有污染的溶剂型涂料。。因UV涂料具有环境友好和工艺清洁等优点,在各行业得到快速发展。 UV涂料的性能主要取决于合成它的光敏成膜树脂的性能。现有的光固化树脂一般为线性结构,空间结构的很少,因而树脂的稳定性不是很理想,耐磨性一般。本文通过引入具有多官能团空间结构的季戊四醇,合成了一种稳定性好、机械性能优良的具有星型结构四官能团丙烯酸酯光固化树脂。这种树脂经光引发交联后形成网状立体结构,具有机械强度高,硬度高,韧性好,耐磨性强等优点,可作为UV耐磨涂料的交联剂和主体树脂.同时该产品原料易得,十分有利于工业规模化生产。在四官能团丙烯酸酯光固化树脂的基础上,改进了现有紫外光固化涂料主体——丙烯酸光敏树脂的合成工艺,并进一步研发出六官能团的新型丙烯酸光敏树脂。 在改进现有丙烯酸光敏树脂的基础上,合成了两种新型丙烯酸光敏树脂,提供了简单、易控制、反应条件温和以及环保的合成方法。聚酯改性的新型丙烯酸环氧树脂具有优越的耐候性、热稳定性、交联性、极快的固化速度;邻苯二甲酸双二甘醇丙烯酸酯具有很好的耐候性、耐污染性、耐酸碱等性能且可以大幅度降低紫外光固化涂料的成本和对皮肤的刺激。上述新型丙烯酸树脂的合成均是清洁生产过程,对环境没有污染。并通过逐步试验确定了每一种树脂的最佳工艺参数,为紫外光固化涂料行业实现清洁生产奠定了理论基础,提供了技术支持。 【关键词】：清洁生产 紫外光固化涂料 丙烯酸光敏树脂 合成 工艺参数
【学位授予单位】：湖南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2007
【分类号】：TQ630.4
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-11
• 插图索引11-12
• 附表索引12-13
• 第1章 绪论13-38
• 1.1 清洁生产概论13-22
• 1.1.1 清洁生产的由来13-14
• 1.1.2 清洁生产的定义及主要内容14-15
• 1.1.3 清洁生产的理论基础15-17
• 1.1.4 国内外清洁生产现状17-20
• 1.1.5 清洁生产的发展趋势20-22
• 1.2 涂料行业现状与进展22-29
• 1.2.1 涂料行业现状23
• 1.2.2 涂料行业的发展状况23-24
• 1.2.3 涂料行业存在的问题24-25
• 1.2.4 紫外光固化涂料25-26
• 1.2.5 粉末涂料26-27
• 1.2.6 水性涂料27-28
• 1.2.7 高固体份涂料28-29
• 1.3 丙烯酸聚酯树脂29-38
• 1.3.1 丙烯酸树脂的发展30-31
• 1.3.2 水性丙烯酸树脂31-33
• 1.3.3 丙烯酸酯类涂料的改性33-35
• 1.3.4 UV固化粉末涂料用丙烯酸聚酯35-38
• 第2章 星型结构四官能团丙烯酸酯光固化树脂的合成一38-44
• 2.1 前言38-39
• 2.1.1 课题背景及目的38
• 2.1.2 国内外研究状况38
• 2.1.3 课题研究方法38-39
• 2.2 实验部分39-40
• 2.2.1 主要原料与试剂39
• 2.2.2 实验过程39-40
• 2.3 实验结果40-43
• 2.3.1 反应温度对 NCO%的影响40-41
• 2.3.2 阻聚剂的选择41-42
• 2.3.3 催化剂的选择42-43
• 2.4 结论43-44
• 第3章 星型结构四官能团丙烯酸酯光固化树脂的合成二44-50
• 3.1 前言44-45
• 3.1.1 课题背景及目的44
• 3.1.2 国内外研究状况44
• 3.1.3 课题研究方法44-45
• 3.2 实验过程45-46
• 3.2.1 主要原料45
• 3.2.2 实验过程45-46
• 3.3 实验结果46-49
• 3.3.1 催化剂的选择46-47
• 3.3.2 阻聚剂的选择47
• 3.3.3 反应物配比47
• 3.3.4 反应温度的影响47-49
• 3.3.5 反应时间的影响49
• 3.4 结论49-50
• 第4章 星型结构六官能团丙烯酸酯光固化树脂的合成50-57
• 4.1 前言50-51
• 4.1.1 课题背景及目的50
• 4.1.2 国内外研究状况50-51
• 4.1.3 课题研究方法51
• 4.1.4 论文构成及研究内容51
• 4.2 实验及结果的分析与讨论51-53
• 4.2.1 主要试剂51
• 4.2.2 实验过程51-52
• 4.2.3 合成原理52-53
• 4.3 结果与讨论53-56
• 4.3.1 催化剂的选择53-54
• 4.3.2 阻聚剂的选择54
• 4.3.3 反应物配比对产物-NCO含量的影响54
• 4.3.4 反应温度对产物-NCO含量的影响54-56
• 4.3.5 反应时间对产物-NCO含量的影响56
• 4.4 结论56-57
• 第5章 邻苯二甲酸双二甘醇丙烯酸酯(PDDA)的清洁生产新工艺57-64
• 5.1 研究简介57
• 5.2 文献资料57-59
• 5.3 实验试剂及原理59-61
• 5.4 实验结果及分析61-62
• 5.4.1 催化剂用量对反应过程的影响61
• 5.4.2 原料配比对反应过程的影响61-62
• 5.4.3 反应时间的影响62
• 5.5 结论62-64
• 第6章 新型丙烯酸环氧树脂的合成研究64-71
• 6.1 前言64-65
• 6.1.1 研究背景64
• 6.1.2 国内外研究情况64
• 6.1.3 研究方法64-65
• 6.2 试验及结果的分析与讨论65-66
• 6.2.1 实验仪器和试剂65
• 6.2.2 实验步骤65-66
• 6.3 结果与讨论66-70
• 6.3.1 催化剂的用量的影响66
• 6.3.2 反应物配比的影响66-67
• 6.3.3 第一步反应温度的影响67-68
• 6.3.4 第一步反应时间的影响68
• 6.3.5 第二步反应时间的影响68-70
• 6.4 结论70-71
• 结论71-73
• 参考文献73-79
• 致谢79-80
• 附录A (攻读学位期间所发表的学术论文、专利及项目)80-81
• 附录B (酸价测定)81-82
• 附录C (环氧值测定方法)82-83
• 附录D (求曲线斜率的镜面法)83-84
• 附录E (试剂的配置)84

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