Hugues Van den Bergen Stephan Peeters Paul Gevaert Luc Lindekens

雖然原油(一種有限資源)在涂料和油墨中的用量只占其總消耗量的一小部分，但是基于可持續(xù)資源的替代性樹(shù)脂結(jié)構(gòu)單元的研發(fā)活動(dòng)一直都沒(méi)有停止過(guò)。

生物基物質(zhì)是可選方案之一，但其生產(chǎn)成本通常較高。然而，生物基資源為開(kāi)發(fā)具有特殊性能的產(chǎn)品提供了機(jī)會(huì)，而要采用石油基的結(jié)構(gòu)單元原料通常不易實(shí)現(xiàn)。

本文介紹了采用可再生結(jié)構(gòu)單元制備UV/EB固化樹(shù)脂的最新發(fā)展，重點(diǎn)介紹了生物基樹(shù)脂在各種應(yīng)用中的性能以及使用再生原料也可制備出性能與其他類型樹(shù)脂相當(dāng)、性價(jià)比較高的產(chǎn)品。

與傳統(tǒng)技術(shù)相比，UV/EB技術(shù)具有諸多優(yōu)勢(shì)，如極佳的耐化學(xué)性、耐沾污性和耐磨性、固化速度快、VOC 含量低以及光澤高。UV/EB樹(shù)脂可以制成100%固體分的液態(tài)樹(shù)脂、水性分散體和粉末。大部分樹(shù)脂都是在不同主鏈上帶有丙烯酸酯官能團(tuán)，如環(huán)氧丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯和聚酯丙烯酸酯。

環(huán)氧丙烯酸酯的特點(diǎn)

環(huán)氧丙烯酸酯的主要特點(diǎn)為：固化速度非常快，硬度高，耐化學(xué)性優(yōu)異。一般來(lái)說(shuō)，其柔韌性較低，伸長(zhǎng)率低，但卻能為涂層提供極高的光澤。部分特殊產(chǎn)品表明樹(shù)脂可以在柔韌性/反應(yīng)性之間達(dá)到很好的平衡。通過(guò)環(huán)氧低聚物(通常為縮水甘油醚雙酚A衍生品)和丙烯酸的反應(yīng)，可合成這種材料，從而生成具有最少環(huán)氧殘留的丙烯酸酯低聚物。

聚氨酯丙烯酸酯的性能

聚氨酯丙烯酸酯能提供多種性能。根據(jù)產(chǎn)品特定的化學(xué)結(jié)構(gòu)，可以實(shí)現(xiàn)各種所需的性能等級(jí)，包括軟度/硬度、柔韌性、不泛黃、固化速度等方面，而且產(chǎn)品黏度范圍大。

與芳香類化合物相比，脂肪族聚氨酯丙烯酸酯因其耐黃變性和良好的戶外性能而為人熟知。通過(guò)異氰酸酯單體(通常為IPDI-異佛爾酮二異氰酸酯或TDI-甲苯二異氰酸酯)與多元醇、羥基丙烯酸酯反應(yīng)，合成脂肪族聚氨酯丙烯酸酯：

聚酯丙烯酸酯的性能

聚醚和聚酯丙烯酸酯黏度低、活性高。聚酯丙烯酸酯可制成各種黏度(從低到高)和固化速度的產(chǎn)品，具有中-高收縮率。通過(guò)聚醚/聚酯多元醇與丙烯酸的酯化反應(yīng)，可生成聚酯丙烯酸酯(及稀釋丙烯酸酯)：