谌开红 陈衍华 曾国屏
(江西省科学院应用化学研究所,江西 南昌330029)
摘要:采用自制的三丙烯酸羟乙酯基磷酸酯作为紫外光固化涂料阻燃型稀释剂,将其添加于芳香族聚醚型聚 氨酯二丙烯酸酯配制的紫外光固化涂料中。结果表明,作为活性稀释剂其阻燃效果显著,漆膜性能良好,固化 速提高。
关键词:三丙烯酸羟乙酯基磷酸酯;阻燃型稀释剂;紫外光固化涂料;阻燃性
中图分类号:TQ323. 8 文献标识码:A
0 引言
紫外光固化涂料利用了紫外光辐射使涂料固 化成膜这种固化新技术,与热固化相比,它具有无 VOC(挥发性有机物)释放、节省能源、生产效率 高等优点[1]。但目前的紫外光固化涂料易燃,从 而给人们的生活带来严重的安全隐患。在涂料中 添加阻燃剂是一种有效的方法,但小分子阻燃剂 具有迁移性,影响涂层性能,而且卤素系列阻燃剂 燃烧时还会产生有毒的卤化氢气体并有腐蚀性。 有机磷酸酯阻燃剂在燃烧时形成焦炭层,阻止热 量和火焰传播,不但具有良好的阻燃性能,并具有 迁移性小、耐久性好和毒性低等特点[2, 3]。 紫外光固化涂料体系主要成分包括齐聚物、 活性单体、光引发剂和相关助剂。单体通常也叫 稀释剂,其作用不仅是参与固化成膜,重要的是对 粘度较大的齐聚体进行稀释,其结构上含有不饱 和双键和具有多官能度。本文采用自制的三丙烯 酸羟乙酯基磷酸酯作为紫外光固化涂料活性稀释 剂,研究其在紫外光固化涂料中作为活性稀释剂 及阻燃的效果,以期开发一种新型紫外光固化涂 料活性稀释剂[4, 5]。
1 实验部分
1.1 材料
芳香族聚醚型聚氨酯二丙烯酸酯(SM6201), 1、6-己二醇二丙烯酸酯(SM626)(以上均为江苏 三木集团生产,工业级);三苯甲基苯甲酰二苯基 氧磷(TPO);三丙烯酸羟乙酯基磷酸酯(自制)[5] 以及BYK(毕克)助剂。
1.2 仪器
1000 mL高速分散机, DRK304氧指数仪, RW-UVA301-30紫外光固化机,旋转粘度计,铅笔 硬度计,附着力测定仪。
1.3 试验
1.3. 1 紫外光固化涂料调制 将配方量一定的 活性稀释剂(三丙烯酸羟乙酯基磷酸酯和 SM626)加入到高速分散机中,高速分散并加入光 引发剂和相关助剂,光引发剂完全溶解并搅拌均 匀后加入齐聚物(SM6201),分散均匀即可。
1.3. 2 试样制备 先将试样基片用丙酮或其他 溶剂擦洗干净,除去油污或其他污迹。晾干后喷 涂或刷涂调制好的紫外光固化涂料,漆膜厚度为 30μm左右。经紫外光固化机紫外光辐射固化, 固化时间通过调节输送带速度控制。
2 结果与讨论
2.1 光固化涂料粘度试验
粘度是光固化涂料的重要指标,通常在齐聚 物中加入活性稀释剂降低其粘度,提高可加工性 能。由于多官能度的稀释效果比较差,因此采用 混合稀释剂进行试验。图1是加入合成的三丙烯 酸羟乙酯基磷酸酯对SM6201粘度的影响。
从图1中可以看出,单独使用三丙烯酸羟乙 酯基磷酸酯时,随着其量不断增加体系的粘度随 之下降这说明其具有较好的稀释能力,但加入量 达到一定时其粘度反而升高,这可能是稀释剂中 的双键发生自聚所制。另外从图中可知多官能度 稀释剂稀释效果比单、双官能度要弱,考虑到其综 合性能,采用混合稀释剂(自制：SM626为1：3 量为40%即三丙烯酸羟乙酯基磷酸酯加入量为 30%时其效果较适合涂料要求。