環(huán)氧丙烯酸樹脂(也稱為丙烯酸環(huán)氧酯)，是20世紀(jì)70年代開發(fā)的，一種主鏈段改性的環(huán)氧樹脂。據(jù)中國環(huán)氧樹脂行業(yè)協(xié)會(huì)(www.epoxy-e.cn)專家介紹，通過在環(huán)氧樹脂分子鏈的一端，或兩端引入丙烯基不飽和雙鍵，使其既具有環(huán)氧樹脂的高附著力、高強(qiáng)度等優(yōu)良的力學(xué)性能，又可以通過自由基聚合而實(shí)現(xiàn)快速固化，尤其是可以利用紫外線、電子束固化等固化技術(shù)，從而大大拓展了環(huán)氧樹脂的應(yīng)用領(lǐng)域。近年來世界環(huán)保日益法規(guī)完善、要求嚴(yán)苛，傳統(tǒng)的溶劑型涂料因?yàn)閾]發(fā)性有機(jī)物(VOC)的排放受到了極大的沖擊，而以紫外光固化涂料(UVCC)、水性涂料、高固體分涂料，和粉末涂料為代表的環(huán)保型綠色涂料則應(yīng)運(yùn)而生，成為人們關(guān)注和研究的熱點(diǎn)。中國環(huán)氧樹脂行業(yè)協(xié)會(huì)(www.epoxy-e.cn)專家表示，可紫外光固化的環(huán)氧丙烯酸酯是一種廣泛使用的預(yù)聚物，其附著力強(qiáng)，耐化學(xué)腐蝕性好，涂膜硬度高、價(jià)錢便宜。丙烯酸系單體共聚物乳液，是乳液型涂料中的最主要的一類，丙烯酸系聚合物具有涂膜透明且耐候性好等優(yōu)點(diǎn)，但為了提高涂膜強(qiáng)度、耐磨性等性能時(shí)，通常需要進(jìn)行高溫交聯(lián)反應(yīng)，這大大限制了丙烯酸系共聚物乳液的應(yīng)用范圍。
一、UV固化環(huán)氧丙烯酸酯涂料研究進(jìn)展
(一)引言
近年來世界環(huán)保法規(guī)日益完善，要求日益嚴(yán)苛，傳統(tǒng)的溶劑型涂料因?yàn)閾]發(fā)性有機(jī)物(VOC)的排放受到了極大的沖擊，而以紫外光固化涂料(UVCC)、水性涂料、高固體分涂料和粉末涂料，為代表的環(huán)保型綠色涂料則應(yīng)運(yùn)而生，成為人們關(guān)注和研究的熱點(diǎn)。與其他類型的涂料相比，UVCC具有固化速度快(秒計(jì))，環(huán)保節(jié)能、涂層性能優(yōu)，不需要高溫、可用于塑料、紙張和木材等熱敏感底材等眾多優(yōu)點(diǎn)，因而發(fā)展迅速。1998年以來年增長率超過了25%，中國環(huán)氧樹脂行業(yè)協(xié)會(huì)(www.epoxy-e.cn)專家預(yù)計(jì)，未來幾年年增長率也不會(huì)低于25%。
UVCC由光敏樹脂(低聚物)、活性單體、光引發(fā)劑和各類添加劑組成。低聚物是含有C=C不飽和雙鍵的低分子質(zhì)量樹脂，主要是不飽和聚酯、環(huán)氧丙烯酸酯(EA)、聚氨酯丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯、多烯/硫醇體系、聚醚丙烯酸酯、水性丙烯酸酯、陽離子樹脂等。環(huán)氧丙烯酸酯綜合性能優(yōu)良，是目前應(yīng)用最廣泛，用量最大的光固化低聚物。
(二)UV固化環(huán)氧丙烯酸酯的發(fā)展
可紫外光固化的環(huán)氧丙烯酸酯是一種廣泛使用的預(yù)聚物，其附著力強(qiáng)、耐化學(xué)腐蝕性好，涂膜硬度高、價(jià)錢便宜。按結(jié)構(gòu)類型可分為：雙酚A型EA、酚醛EA、環(huán)氧化油丙烯酸酯。其中以雙酚A型EA最為常用，用量也最大。
1、環(huán)氧丙烯酸酯的合成
環(huán)氧丙烯酸酯是以環(huán)氧樹脂與(甲基)丙烯酸，在催化劑作用下開環(huán)酯化而得。據(jù)中國環(huán)氧樹脂行業(yè)協(xié)會(huì)(www.epoxy-e.cn)專家介紹，反應(yīng)式(以雙酚A為例)見(1)～(5)式。主反應(yīng)為：
副反應(yīng)為：
