本發明涉及新型化工材料技術領域,具體涉及一種UV固化防霧功能預聚物的制備方法。
背景技術:
UV固化防霧涂料是一種新型的功能型綠色環保涂料,與傳統的固化防霧涂料相比具有快速固化、環保、低耗能和成膜性能優異等特點,是新一代綠色化工產品,主要應用于汽車擋風玻璃、眼鏡片、浴室鏡和游泳鏡等的防霧,因此已成為未來防霧涂料發展的一個趨勢。目前對其研究主要集中解決防霧涂料的不耐水,防霧效果差,硬度及附著力不高等問題。
技術實現要素:
本發明旨在提出一種UV固化防霧功能預聚物的制備方法。
本發明的技術方案在于:
UV固化防霧功能預聚物的制備方法,包括如下步驟:
(1)端羥基聚酯的合成
稱取二甲苯、二縮三乙二醇、對甲苯磺酸和間苯二甲酸-5-磺酸鈉置于帶有攪拌器、分水器和冷凝裝置的四口燒瓶中,攪拌并升溫,待體系溫度升至145℃,二甲苯開始回流,回流反應5-6h直至體系酸值小于5mgKOH/g,抽真空,脫除二甲苯,降溫制得端羥基聚酯;
(2)預聚物的合成
稱取步驟(1)中獲得的端羥基聚酯、對甲苯磺酸、四甲氧基酚和二甲苯置于帶有滴液漏斗、攪拌器、分水器和冷凝裝置的四口燒瓶中,攪拌并升溫,再稱取MMA置于滴液漏斗中,開始滴加甲基丙烯酸, 1-1.5h內滴加完畢,繼續反應3-4h,直至體系羥值小于10mgKOH/g,抽真空,降濕出料,真空干燥24h,最后得到透明的UV固化預聚物;
(3)UV固化防霧涂料的制備
將步驟(2)中獲得的UV固化預聚物于引發劑、三羥甲基丙烷三丙烯酸酯再與1-甲基-2-吡咯烷酮均勻混合,于常溫下攪拌約15min配制成涂料,涂覆于透明玻璃表面,并固化成膜,形成UV固化防霧功能預聚物。
所述的固化成膜在紫外燈的照射下完成。
所述的步驟(3)中攪拌時間為15min。
本發明的技術效果在于:
本發明制成的防霧功能預聚物,其具有良好的透光性能,膜性能依舊良好,熱穩定性能有所提高,具有更廣的適應性。
具體實施方式
UV固化防霧功能預聚物的制備方法,包括如下步驟:
(1)端羥基聚酯的合成
稱取二甲苯、二縮三乙二醇、對甲苯磺酸和間苯二甲酸-5-磺酸鈉置于帶有攪拌器、分水器和冷凝裝置的四口燒瓶中,攪拌并升溫,待體系溫度升至145℃,二甲苯開始回流,回流反應5-6h直至體系酸值小于5mgKOH/g,抽真空,脫除二甲苯,降溫制得端羥基聚酯;
(2)預聚物的合成
稱取步驟(1)中獲得的端羥基聚酯、對甲苯磺酸、四甲氧基酚和二甲苯置于帶有滴液漏斗、攪拌器、分水器和冷凝裝置的四口燒瓶中,攪拌并升溫,再稱取MMA置于滴液漏斗中,開始滴加甲基丙烯酸, 1-1.5h內滴加完畢,繼續反應3-4h,直至體系羥值小于10mgKOH/g,抽真空,降濕出料,真空干燥24h,最后得到透明的UV固化預聚物;
(3)UV固化防霧涂料的制備
將步驟(2)中獲得的UV固化預聚物于引發劑、三羥甲基丙烷三丙烯酸酯再與1-甲基-2-吡咯烷酮均勻混合,于常溫下攪拌約15min配制成涂料,涂覆于透明玻璃表面,并固化成膜,形成UV固化防霧功能預聚物。
所述的固化成膜在紫外燈的照射下完成。
所述的步驟(3)中攪拌時間為15min。
可知,預聚物對于波長在270~340nm的紫外光有不同程度的吸收作用,表明該預聚物對紫外光有屏蔽性能,因預聚物含有大量苯環結構。而在其他波段的透光率均高于90%,顯示良好的透光性能。
預聚物的分解溫度在225℃左右,顯示良好的熱穩定性;玻璃化轉變溫度在27℃左右,分子鏈有一定的柔韌性,表明該預聚物適合于制備UV固化防霧涂料。
預聚物的表面張力為16.5mN/m,由于UV固化預聚物是通過醇酸縮聚再酯化得到的并帶有大量的親水基團的一種線性水溶性聚合物,其表面張力的大小直接影響預聚物與涂料體系的相容性,制備UV固化防霧涂料不需外加其他助劑,成膜性能依舊良好。
由于體系存在部分未固化交聯徹底的小分子單體造成TG曲線上有部分質量損失,溫度在275℃以后損失的是已交聯徹底的涂膜的質量,對比預聚物的熱失重曲線發現,預聚物開始裂解的溫度約為225℃,經交聯固化得到的涂膜開始裂解溫度約為275℃,表明經交聯固化得到的涂膜熱穩定性能有所提高,具有更廣的適應性。本發明制成的防霧功能預聚物,其具有良好的透光性能,膜性能依舊良好,熱穩定性能有所提高,具有更廣的適應性。