双键可控紫外光固化超支化聚氨酯丙烯酸酯的制备与表征

doi:10.7503/cjcu20150878

高等学校化学学报 ›› 2016, Vol. 37 ›› Issue (6): 1224.doi: 10.7503/cjcu20150878

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双键可控紫外光固化超支化聚氨酯丙烯酸酯的制备与表征

徐朝华¹, 陈婵², 孙宁^1,², 李珩¹(), 李亦彪²

1. 江门职业技术学院材料技术系, 江门 529090
2. 五邑大学化学与环境工程学院, 江门 529020

收稿日期:2015-11-17 出版日期:2016-06-10 发布日期:2016-05-18
作者简介:联系人简介: 李珩, 女, 博士, 副教授, 主要从事功能材料研究. E-mail:liheng802@iccas.ac.cn
基金资助:
国家自然科学基金(批准号: 51302107, 21302146)、广东省科技计划项目(批准号: 2015A010105036, 2012A090300004)、广东省自然科学基金(批准号: 2015A030313804)、广东省高等学校优秀青年教师培养计划项目(批准号: YQ2015225, YQ2015226)和江门市科技计划项目(批准号: [2013]186)

Preparation and Characterization of UV Curable Hyperbranched Polyurethane Acrylate with Adjustable Double Bond^†

XU Zhaohua¹, CHEN Chan², SUN Ning^1,², LI Heng^1,^*(), LI Yibiao²

1. Department of Material Technology, Jiangmen Polytechnic, Jiangmen, 529090 China
2. School of Chemical and Environmental Engineering, Wuyi University, Jiangmen 529020, China

Received:2015-11-17 Online:2016-06-10 Published:2016-05-18
Contact: LI Heng E-mail:liheng802@iccas.ac.cn
Supported by:
† Supported by the National Natural Science Foundation of China(Nos.51302107, 21302146), the Natural Science Foundation of Guangdong Province, China(No.2015A030313804), the Science and Technology Planning Project of Guangdong Province, China(Nos.2015A010105036, 2012A090300004), the Training Programme Foundation for Outstanding Young Teachers in Higher Education Institutions of Guangdong Province, China(Nos.YQ2015225, YQ2015226) and the Science and Technology Planning Project of Jiangmen, Guangdong, China(No.[2013]186)

摘要/Abstract

摘要：

以甘油为核, 二乙醇胺(DEOA)和异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)为原料, 合成了含6个端羟基的加核型超支化聚氨酯(HBPU-OH), 再通过加入IPDI和丙烯酸羟乙酯(HEA)等原料引入聚氨酯基团和丙烯酸双键, 制备出加核型双键数目可调的紫外光(UV)固化超支化聚氨酯丙烯酸树脂(HBPUA). 用傅里叶交换红外光谱和核磁共振波谱表征了HBPUA的结构, 用示差扫描量热仪和热重分析仪研究了HBPUA的热性能. 结果表明, 合成了超支化结构的HBPUA; HBPUA玻璃化转变温度(T_g)为67.8 ℃, 低于HBPU-OH的T_g(110.0 ℃), 这是由于HEA的引入增加了分子的柔性; HBPU-OH和HBPUA的热分解均出现3个阶段.

关键词: 紫外光固化, 加核型超支化聚氨酯丙烯酸酯, 双键可控

Abstract:

The hyperbranched polyurethane with six hydroxyl-terminated groups(HBPU-OH) was synthesized by glycerol as the core and diethanolamine(DEOA), isophorone diisocyanate(IPDI) as the branched monomer. Through further reacting with the half adduct of isocyanate-hydroxyethyl acrylate(IPDI-HEA), the obtained HBPU-OH was transformed into the UV-curable hyperbranched polyurethane acrylate(HBPUA), where the number of acrylic double bonds is adjustable. The Fourier transform infrared spectroscopy(FTIR) and nuclear magnetic resonance spectroscopy(¹³C NMR) were used to analyze the molecular structure of HBPUA and HBPU-OH. The results show that HBPUA was successfully synthesized. The differential scanning calorimeter(DSC) analyses indicate that displays the temperature of glass transition(T_g=67.8 ℃) of HBPUA is lower than the T_g(110.0 ℃) of HBPU-OH can be attributed to the introducing of hydroxyethyl acrylate. Furthermore, the thermal gravimetric analysis(TG) results show that both of the HBPU-OH and HBPUA have similar three-stage decomposition process.

Key words: UV curable, Core hyperbranched polyurethane acrylate, Adjustable bouble bond

中图分类号:

O631
TQ323.8

TrendMD:

徐朝华, 陈婵, 孙宁, 李珩, 李亦彪. 双键可控紫外光固化超支化聚氨酯丙烯酸酯的制备与表征. 高等学校化学学报, 2016, 37(6): 1224.

XU Zhaohua, CHEN Chan, SUN Ning, LI Heng, LI Yibiao. Preparation and Characterization of UV Curable Hyperbranched Polyurethane Acrylate with Adjustable Double Bond^†. Chem. J. Chinese Universities, 2016, 37(6): 1224.

图/表 6

Scheme 1 Synthesis reaction of HBPU-OH

Scheme 2 Synthesis reaction of HBPUA

Fig.1 FTIR spectra of HBPU-OH(a) and HBPUA(b)

Fig.2 13C NMR spectrum of HBPUA

Fig.3 DSC curves of HBPU-OH(a) and HBPUA(b)

Fig.4 TGA curves of HBPU-OH(a) and HBPUA(b)

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