聚氨酯丙烯酸酯的合成
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聚氨酯丙烯酸酯(polyurethane acrylate，PUA)是一種重要的光固化低聚物，是用多異氰酸酯、長(zhǎng)鏈二醇和丙烯酸羥基酯經(jīng)兩步反應(yīng)合成的。由于多異氰酸酯和長(zhǎng)鏈二醇品種較多， 選擇不同的多異氰酸酯和長(zhǎng)鏈二醇可得到不同結(jié)構(gòu)的產(chǎn)品，因此聚氨酯丙烯酸酯是目前光固化樹脂中產(chǎn)品牌號(hào)最多的低聚物，廣泛應(yīng)用在光固化涂料、油墨、膠黏劑中，其用量?jī)H次于環(huán)氧丙烯酸酯。
聚氨酯丙烯酸酯的合成是利用異氰酸酯中異氰酸根與長(zhǎng)鏈二醇和丙烯酸羥基酯中的羥基反應(yīng)，形成氨酯鍵而制得的。 （1）合成原料 聚氨酯丙烯酸酯的合成原料主要有多異氰酸酯、長(zhǎng)鏈二醇、丙烯酸羥基酯以及催化劑。 ① 多異氰酸酯 用于合成聚氨酯丙烯酸酯的多異氰酸酯為二異氰酸酯，分為芳香族二異氰酸酯和脂肪族二異氰酸酯兩大類，芳香族二異氰酸酯主要有甲苯二異氰酸酯(TDI)、二苯基甲烷二異氰酸酯(MDI)、苯二亞甲基二異氰酸酯(XDI)，脂肪族二異氰酸酯主要有六亞甲基二異氰酸酯(HDI)、異佛爾酮二異氰酸酯(IPDI)、二環(huán)己基甲烷二異氰酸酯(HMDI)。
甲苯二異氰酸酯是最常用的芳香族二異氰酸酯。它有2,4體和2,6體兩種異構(gòu)體，商品TDI有TDI-80(80％2，4體和20％2，6體)、TDI-65(65％2,4體和35％2,6體)、TDI-100(100% 2,4體)三種。TDI價(jià)格較低，反應(yīng)活性高，所合成的聚氨酯硬度高，耐化學(xué)性優(yōu)良，耐磨性較好，但耐黃變性較差，其原因是在光老化中會(huì)形成有色的醌或偶氮。TDI有強(qiáng)烈的刺激性氣味，對(duì)皮膚、眼睛和呼吸道有強(qiáng)烈刺激作用，毒性較大。 二苯基甲烷二異氰酸酯在室溫下易生成不溶解的二聚體，顏色變黃，需低溫貯存，且是固體，使用不方便。商品化有液體二苯基甲烷二異氰酸酯供應(yīng)，—NCO含量為28.O％～30.0％。MDI毒性比TDI低，由于結(jié)構(gòu)對(duì)稱，故制成的涂料涂膜強(qiáng)度、耐磨性、彈性優(yōu)于TDI，但其耐黃變性比TDI更差，在光老化中更易生成有色的醌式結(jié)構(gòu)。 苯二亞甲基二異氰酸酯由71％間位XDI和29％對(duì)位XDI組成。XDI雖為芳香族二異氰酸酯，但苯基與異氰酸基之間有亞甲基間隔，因此不會(huì)像TDI和MDI那樣易變黃，其反應(yīng)活性比TDI高，但耐黃變性和保光性比HDI稍差，比TDI好。 六亞甲基二異氰酸酯是最常用的脂肪族二異氰酸酯，反應(yīng)活性較低，所合成的聚氨酯丙烯酸有較高的柔韌性和較好的耐黃變性。
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