2·1·2 光引发剂对凝胶含量的影响
图2为光引发剂配比对凝胶率的影响。
由图2可知,当光引发剂B与C的质量比为1∶1,含量为 10%时(基于HEMA质量分数,下同),凝胶含量达最大值。 当光引发剂用量低于10%,凝胶含量随引发剂浓度的增大而 增大,继续增加引发剂用量,凝胶含量反而降低。这是因为在 反应初期,自由基在反应体系中基本上是均匀形成的,此时增 大光引发剂的浓度,可以提高自由基的生成速度。但是,当光 引发剂的浓度增加到一定限度后,在靠近紫外光源的涂膜表 面产生较高的自由基浓度,由于表层自由基的过度密集,初级 自由基偶合终止和初级自由基引起的链终止几率增加,导致 固化速度下降,凝胶含量降低[5]。
2·1·3 光引发剂对UV固化涂层性能的影响
表1为光引发剂对UV固化涂层性能的影响。
由表1可以看出,随着光引发剂含量的增加,附着力和耐 冲击性保持不变,铅笔硬度和拉伸强度先增大后减小,在光引 发剂含量为10%时达到最大,吸水率和断裂伸长率先减小后 增大,在光引发剂含量为10%时达到最小。这主要是因为,随 着光引发剂含量的增加,凝胶含量先增加后减小,在光引发剂 含量为10%时达到最大,凝胶含量增加就意味着涂层交联密 度增大,涂层强度增加,因此涂层铅笔硬度增大,拉伸强度增 加,断裂伸长率减小。而涂层交联密度越大,水分子就越难进 入涂膜内部,吸水率就越小,耐水性越好。
2·2 n(—NCO)∶n(—OH)的影响
2·2·1 n(—NCO)∶n(—OH)对UV固化涂层性能的 影响
表2为(—NCO)与(—OH)对涂层性能的影响。
由表2可以看出,随着n(—NCO)∶n(—OH)的增大,涂膜 附着力、硬度和拉伸强度增加,断裂伸长率减小。随着n(— NCO)∶n(—OH)的增大,水性聚氨酯-丙烯酸酯的附着力逐渐 增大,这是因为附着力主要受涂料与基材之间形成的库仑力等 因素的影响。随着n(—NCO)∶n(—OH)的增大,水性聚氨酯- 丙烯酸酯中极性基团含量相应增大,氢键数增多,涂料与基材 作用力增大,因此附着力增大。n(—NCO)∶n(—OH)增大,硬 度和拉伸强度增大,这主要是因为聚氨酯链段中同时存在硬段 和软段两部分,n(—NCO)∶n(—OH)增加,异氰酸酯含量相对 增大,分子中硬段比例增加、软段比例减小,分子刚性增大,柔 顺性变差,铅笔硬度越高,拉伸强度也越大,断裂伸长率越小。 2·2·2 n(—NCO)∶n(—OH)对吸水率的影响
图3为n(—NCO)∶n(—OH)对吸水率的影响。