本發(fā)明涉及一種剛性環(huán)改性的有機硅聚氨酯丙烯酸酯水性低聚物及其制備方法，屬于高分子化學材料技術領域。

背景技術：

傳統(tǒng)的溶劑型紫外光固化樹脂在應用中，需要使用大量的活性稀釋劑，且其中含有揮發(fā)性有機物，對環(huán)境和施工人員健康有一定的損傷，故而水性光聚合技術應運而生。

水性光聚合技術所使用的uv低聚物是在傳統(tǒng)的uv低聚物的主體結構中引入水性基團或水性鏈段，使低聚物具有一定的水溶性。

隨著人們環(huán)保意識的提高以及各國對揮發(fā)性有機化合物含量的限制，開發(fā)低污染環(huán)保型的水性uv產(chǎn)品已經(jīng)成為大家的共識。

水性低聚物是決定uv水性材料主要性能的關鍵組分，設計開發(fā)新穎結構和優(yōu)異性能的水性低聚物具有重要的理論意義和應用價值。

有機硅改性聚氨酯丙烯酸酯水性低聚物具有有機硅材料特殊的低表面能、耐高低溫性（-60-310℃）、優(yōu)異的柔順性、透明性以及耐候性等特點，同時兼具聚氨酯丙烯酸酯突出的耐磨性、耐化學腐蝕、沖擊強度高和可光聚合性能，彌補了兩種材料在單獨使用時的缺點，使得材料綜合性能得以提高。

此外，剛性環(huán)結構在增加光固化材料的硬度、光澤度、拉伸性能和提高材料附著力等方面效果顯著。

但光固化體系中剛性環(huán)結構的引入多以加入帶有剛性環(huán)的丙烯酸酯單體為主，其單體的水溶性極低，且具有一定的嗅覺刺激性，通過溫和反應條件進行化學改性可以將剛性環(huán)結構引入樹脂主鏈結構中，有效解決了添加帶有剛性環(huán)小分子單體所引起的嗅覺刺激性和帶有剛性環(huán)小分子單體的水溶性差的問題。

基于此合成的剛性環(huán)改性的有機硅聚氨酯丙烯酸酯具有良好的水溶性和光聚合性能，其獨特的剛性環(huán)結構可以有效提高固化膜的硬度和拉伸性能，改善固化膜對基材的附著力。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供一種剛性環(huán)改性的有機硅聚氨酯丙烯酸酯水性低聚物及其制備方法，為實現(xiàn)水性低聚物的多功能化，拓寬水性低聚物的應用領域提供新途徑和新方法。

通過在水性低聚物中引入剛性環(huán)結構不僅能夠解決由于添加帶有剛性環(huán)的丙烯酸酯單體帶來的嗅覺刺激性和水溶性差的問題，而且提高了材料的硬度和拉伸性能，同時降低了材料聚合時產(chǎn)生的體積收縮，改善了材料對基材的附著力。

本發(fā)明還提供一種包含該水性低聚物的組合物。

具體而言，本發(fā)明包括：

1.一種剛性環(huán)改性的有機硅聚氨酯丙烯酸酯水性低聚物的制備方法，具體包括下述步驟：

（1）將含剛性環(huán)的（甲基）丙烯酸酯單體、二羥烷基胺和阻聚劑在10～50℃，磁力攪拌下反應5～30小時，得到產(chǎn)物1；其中含剛性環(huán)的（甲基）丙烯酸酯單體的雙鍵與二羥烷基胺的摩爾比例為1：（1～1.2），阻聚劑用量為所述含剛性環(huán)的（甲基）丙烯酸酯單體和二羥烷基胺總質(zhì)量的50～500ppm；

（2）將產(chǎn)物1用溶液1洗滌分液多次，以除去未反應的二羥烷基胺和阻聚劑，得到產(chǎn)物2；

（3）將產(chǎn)物2用水洗滌多次后，通過減壓蒸餾去除水，得到產(chǎn)物3，即帶有羥基的小分子剛性擴鏈劑；

（4）將改性有機硅油、二（多）元醇、催化劑、親水擴鏈劑、中和劑、二異氰酸酯、產(chǎn)物3和有機溶劑，在40～60℃，磁力攪拌，氮氣保護下反應2～6小時得到產(chǎn)物4；其中改性有機硅油，二（多）元醇，親水擴鏈劑，中和劑，產(chǎn)物3，催化劑和有機溶劑的質(zhì)量比為20：（1~40）：（1~10）：（0.8~7.5）：（10~40）：（0.05~0.8）：（50~200）；活潑基團總和與二異氰酸酯的-nco基團的摩爾比為1：（1～1.5）；所述活性基團總和為改性有機硅油中的羥基或氨基、二（多）元醇中的羥基、親水擴鏈劑中的羥基和產(chǎn)物3中的羥基的總和；所述改性有機硅油選自端羥烴基硅油，端氨烴基硅油中的一種或幾種；

（5）將含羥基的（甲基）丙烯酸酯單體、產(chǎn)物4和阻聚劑在40～60℃，磁力攪拌，氮氣保護下反應直至傅利葉紅外光譜儀檢測不到-nco基團，得到產(chǎn)物5；其中所述含羥基的（甲基）丙烯酸酯單體中的羥基與產(chǎn)物4中的-nco基團摩爾量比為1:1；阻聚劑用量為所述含羥基的（甲基）丙烯酸酯單體和產(chǎn)物4總質(zhì)量的50～500ppm；

（6）將產(chǎn)物5與水加入容器中進行乳化，得到產(chǎn)物6；其中產(chǎn)物5與水的質(zhì)量比例為1：（0.5～2.5）；

（7）將產(chǎn)物6通過減壓蒸餾去除有機溶劑，得到產(chǎn)物7，即剛性環(huán)改性的有機硅聚氨酯丙烯酸酯水性低聚物。

2.根據(jù)項1所述方法，其特征在于，所述含剛性環(huán)的（甲基）丙烯酸酯單體選自丙烯酸異冰片酯，甲基丙烯酸異冰片酯，三環(huán)癸烷二甲醇二丙烯酸酯中的一種或幾種；優(yōu)選所述含剛性環(huán)的（甲基）丙烯酸酯單體為丙烯酸異冰片酯。

3.根據(jù)項1所述方法，其特征在于，所述的二羥烷基胺的結構如通式（ⅰ）：

（?。?/p>

其中，r1，r2相同或相異，并獨立地選自c2-16的烷基；優(yōu)選c2-3的烷基。

4.根據(jù)項1所述方法，其特征在于，所述阻聚劑選自對苯二酚，2-叔丁基對苯二酚，2,5-二叔丁基對苯二酚，對甲氧基苯酚，對苯醌，甲基氫醌中的一種或幾種；優(yōu)選所述阻聚劑為對甲氧基苯酚。

5.根據(jù)項1所述的方法，其特征在于，所述含剛性環(huán)的（甲基）丙烯酸酯單體的雙鍵與二羥烷基胺的摩爾比例為1：（1～1.05）。

6.根據(jù)項1所述的方法，其特征在于，所述產(chǎn)物1是在20℃～30℃，反應20～24小時。

7.根據(jù)項1所述方法，其特征在于，所述溶液1選自氫氧化鈉水溶液，氫氧化鈣水溶液，氫氧化鉀水溶液；優(yōu)選所述溶液1為氫氧化鈉水溶液。

8.根據(jù)項1所述方法，其特征在于，所述改性有機硅油為端羥烴基硅油。

9.根據(jù)項1所述方法，其特征在于，所述二（多）元醇選自分子量為200~10000的聚醚二（多）元醇，分子量為1000~10000的聚酯二（多）元醇；優(yōu)選所述二（多）元醇為分子量為500~2000的聚乙二醇。

10.根據(jù)項1所述方法，其特征在于，所述催化劑選自有機鉍、有機錫催化劑及其混合物；所述有機鉍催化劑選自異辛酸鉍，月桂酸鉍，新癸酸鉍，環(huán)烷酸鉍中的一種或幾種；所述有機錫催化劑選自單丁基氧化錫、二丁基氧化錫、二丁基二乙酸錫和二月桂酸二正丁基錫中的一種或幾種；優(yōu)選所述催化劑為二月桂酸二正丁基錫。

11.根據(jù)項1所述方法，其特征在于，所述親水擴鏈劑選自二羥甲基丙酸（dmpa），二羥甲基丁酸（dmba），1,2-丙二醇-3-磺酸鈉，l,4-丁二醇-2-磺酸鈉和n-甲基-n,n-二(2-羥乙基)甜菜堿中的一種或幾種；優(yōu)選所述親水擴鏈劑為二羥甲基丙酸（dmpa）。

12.根據(jù)項1所述方法，其特征在于，所述中和劑選自三級胺，氫氧化鈉，氫氧化鉀，碳酸氫鈉和氨水中的一種或幾種；所述三級胺選自三甲胺，三乙胺，三乙醇胺，丁基二乙醇胺，三丁胺，三戊胺中的一種或幾種，優(yōu)選中和劑為三乙胺。

13.根據(jù)項1所述的方法，其特征在于，所述二異氰酸酯選自1,6-亞己基二異氰酸酯（hdi），異佛爾酮二異氰酸酯（ipdi），三甲基1,6-亞己基二異氰酸酯（tmhdi），氫化4,4’-二苯基甲烷二異氰酸酯（hmdi），反環(huán)己烷異氰酸酯（chdi），二苯基甲烷二異氰酸酯（mdi），甲苯二異氰酸酯（tdi），萘二異氰酸酯（ndi），對亞苯基二異氰酸酯（ppdi），苯二亞甲基二異氰酸酯（xdi），四甲基亞二甲苯基二異氰酸酯（tmxdi），二環(huán)己基甲烷二異氰酸酯（hmdi），甲基環(huán)已基二異氰酸酯（htdi）中的一種或幾種；優(yōu)選所述二異氰酸酯為異佛爾酮二異氰酸酯。

14.根據(jù)項1所述的方法，其特征在于，所述有機溶劑選自二甲基亞砜，丙酮，二氧六環(huán)，四氫呋喃，甲酸甲酯，甲乙酮，乙酸丁酯，丙二醇甲醚乙酸酯，乙酸乙酯和異丙醚中的一種或幾種；優(yōu)選所述有機溶劑為丙酮。

15.根據(jù)項1所述的方法，其特征在于，所述含羥基的（甲基）丙烯酸酯單體選自（甲基）丙烯酸2-羥乙酯，三羥甲基丙烷二（甲基）丙烯酸酯，（甲基）丙烯酸-2-羥基丙酯，季戊四醇三丙烯酸酯，雙季戊四醇五丙烯酸酯中的一種或幾種；優(yōu)選所述含羥基的（甲基）丙烯酸酯單體為季戊四醇三丙烯酸酯。

16.根據(jù)項1所述的方法，其特征在于，所述活潑基團總和與二異氰酸酯的-nco基團的摩爾比為1：（1～1.05）。

17.一種可自由基光固化的組合物，其特征在于，包含項1所述的剛性環(huán)改性的有機硅聚氨酯丙烯酸酯水性低聚物。

18.根據(jù)項17所述的組合物，其特征在于，所述該組合物包含56%～79.9%的所述的剛性環(huán)改性的有機硅聚氨酯丙烯酸酯水性低聚物，20%～40%的可光聚合的水性樹脂或水溶性單體和0.1%～4%的水溶性光引發(fā)劑，基于該組合物的總重量。

19.根據(jù)項18所述的組合物，其特征在于所述可光聚合水性樹脂選自水性環(huán)氧（甲基）丙烯酸樹脂、水性聚氨酯（甲基）丙烯酸樹脂、水性聚酯（甲基）丙烯酸樹脂、水性聚醚（甲基）丙烯酸樹脂、水性丙烯酸酯化聚（甲基）丙烯酸樹脂中的一種或多種；所述的水溶性單體為單官能團、雙官能團或多官能團（甲基）丙烯酸酯單體、（甲基）丙烯酸或（甲基）丙烯酰胺中的一種或多種；所述的水溶性光引發(fā)劑選自水性苯乙酮衍生物，水性安息香醚衍生物，水性有機磷衍生物，水性磺?；苌锖退噪旷パ苌镏械囊环N或幾種。

下面以優(yōu)選原料合成剛性環(huán)改性的有機硅聚氨酯丙烯酸酯水性低聚物為例，解釋合成原理。

第（1）步：將丙烯酸異冰片酯、二乙醇胺和對甲氧基苯酚，在25℃，磁力攪拌下反應18～24小時，得到產(chǎn)物1；其中丙烯酸異冰片酯與二乙醇胺的摩爾比例為1:1.05，對甲氧基苯酚用量為所述丙烯酸異冰片酯和二乙醇胺總質(zhì)量的200～300ppm。

第（2）步：將產(chǎn)物1用氫氧化鈉水溶液洗滌分液多次，以除去未反應的二乙醇胺和對甲氧基苯酚，得到產(chǎn)物2。

第（3）步：將產(chǎn)物2用水洗滌多次后，通過減壓蒸餾去除水，得到產(chǎn)物3，即3-(n,n-二羥乙基氨基)丙酸異冰片酯（deaiboa）小分子剛性擴鏈劑。

第（4）步：將12.00克羥烷基硅油（pdms）、5.00克聚乙二醇、0.20克二月桂酸二正丁基錫、1.52克2,2-二羥甲基丙酸（dmpa）、1.15克三乙胺、9.76克異佛爾酮二異氰酸酯（ipdi）、5.51克產(chǎn)物3和40.00克丙酮加在反應器里，在40～60℃，磁力攪拌，氮氣保護下反應2～6小時得到產(chǎn)物4。

第（5）步：季戊四醇三丙烯酸酯、產(chǎn)物4和對甲氧基苯酚，在45～55℃，磁力攪拌，氮氣保護下反應直至傅利葉紅外光譜儀檢測不到-nco基團，得到產(chǎn)物5；其中季戊四醇三丙烯酸酯中的羥基與產(chǎn)物4中的-nco基團摩爾量比為1:1，對甲氧基苯酚用量為季戊四醇三丙烯酸酯和產(chǎn)物4總質(zhì)量的200ppm。

第（6）步：將產(chǎn)物5與水加入容器中進行乳化，得到產(chǎn)物6；其中產(chǎn)物5與水的比例為1：（1.5～2.0）。

第（7）步：將產(chǎn)物6通過減壓蒸餾去除丙酮，得到產(chǎn)物7，即剛性環(huán)改性的有機硅聚氨酯丙烯酸酯水性低聚物。

其中產(chǎn)物3的核磁氫譜，核磁碳譜和紅外譜圖參見附圖1，附圖2和附圖3，其相關數(shù)據(jù)如下：¹hnmr(400mhz,cdcl3)4.70(dd,1h),3.61(t,4h),2.84(t,2h),2.64(t,4h),2.47(t,2h),1.85-1.65(m,4h),1.60-1.50(m,1h),1.20-1.00(m,2h),0.97(s,3h),0.84(d,d,3h,3h).¹³cnmr(100mhz,cdcl3)δ173.0,81.6,59.7,56.2,49.6,48.7,46.9,45.0,38.7,33.7,33.0,27.0,20.1,19.9,11.4.ft-ir(neat)νmax/cm^-13397(-oh),2950,2879(ch3,ch2),1727(c=o),1455(c-c),1391,1370(c(ch3)2),1320,1256(c-o),1183(c-o-c),1054(c-n).hrms(esi):m/zcalcdforc17h31no4[m+h]⁺,314.2331,found,314.2337.

其中產(chǎn)物7的分子量測試結果如下：數(shù)均分子量/mn：12,975，重均分子量/mw：14,181，mw/mn：1.09。

其中產(chǎn)物7的核磁氫譜，核磁硅譜和紅外譜圖參見附圖4，附圖5和附圖6，其相關數(shù)據(jù)如下：¹hnmr(400mhz,cdcl3)6.45-5.86(-oocch=ch2),4.69(ch2chcooch2),4.35(-nhcooch2),4.31-3.37(-och2ch2-,-och2),3.00-2.40(-ch2nhcoo-,-ococh2ch2n(ch2)2),1.80-1.50(ch2),1.45-0.80(sich2,ch3),0.10-0.05(sich3).²⁹sinmr(80mhz,cdcl3)9.92(-ch2si(ch3)2o-),-21.97(-osi(ch3)2o-).ft-ir(neat)νmax/cm^-13335(n-h),2957,2868(ch3,ch2),1726(c=o),1644(-ch=ch2),1532(n-h),1455(-ch2-),1400(=ch2),1302(si-ch3),1251(c-o-c),1195,1095(si-o-si),802(si-ch3).

根據(jù)本發(fā)明的一些實施方案，提供了剛性環(huán)改性的有機硅聚氨酯丙烯酸酯水性低聚物的制備方法，該方法包括：（1）將含剛性環(huán)的（甲基）丙烯酸酯單體和二羥烷基胺在10～50℃，磁力攪拌下反應5～30小時，得到產(chǎn)物1；（2）將產(chǎn)物1用溶液1洗滌分液多次，以除去未反應的二羥烷基胺和阻聚劑，得到產(chǎn)物2；（3）將產(chǎn)物2用水洗滌多次后，通過減壓蒸餾去除水，得到產(chǎn)物3，即帶有羥基的小分子剛性擴鏈劑；（4）將改性有機硅油、二（多）元醇、催化劑、親水擴鏈劑、中和劑、二異氰酸酯、產(chǎn)物3和有機溶劑在40～60℃，磁力攪拌，氮氣保護下反應2～6小時得到產(chǎn)物4；（5）將含羥基的（甲基）丙烯酸酯單體、產(chǎn)物4和阻聚劑在40～60℃，磁力攪拌，氮氣保護下反應直至傅利葉紅外光譜儀檢測不到-nco基團，得到產(chǎn)物5；（6）將產(chǎn)物5與水加入容器中進行乳化，得到產(chǎn)物6；（7）將產(chǎn)物6通過減壓蒸餾去除有機溶劑，得到產(chǎn)物7，即剛性環(huán)改性的有機硅聚氨酯丙烯酸酯水性低聚物。

本發(fā)明的有益效果：本發(fā)明合成了一種未報道的小分子剛性擴鏈劑，通過化學反應將其引入有機硅聚氨酯丙烯酸酯水性低聚物主鏈，有效解決了配方中添加剛性環(huán)小分子單體的帶來的嗅覺刺激性和剛性環(huán)小分子單體的水溶性差的問題，以此合成的剛性環(huán)改性的有機硅聚氨酯丙烯酸酯具有良好的水溶性和光聚合性能，其獨特的剛性環(huán)結構可以有效提高固化膜的硬度和拉伸性能，改善固化膜對基材的附著力。

附圖說明

圖1是實施例1制備的3-(n,n-二羥乙基氨基)丙酸異冰片酯的核磁氫譜。

圖2是實施例1制備的3-(n,n-二羥乙基氨基)丙酸異冰片酯的核磁碳譜。

圖3是實施例1制備的3-(n,n-二羥乙基氨基)丙酸異冰片酯的紅外譜圖。

圖4是實施例2制備的剛性環(huán)改性的有機硅聚氨酯丙烯酸酯水性低聚物的核磁氫譜。

圖5是實施例2制備的剛性環(huán)改性的有機硅聚氨酯丙烯酸酯水性低聚物的核磁硅譜。

圖6是實施例2制備的剛性環(huán)改性的有機硅聚氨酯丙烯酸酯水性低聚物的紅外譜圖。

具體實施方式

下面結合實施例對本發(fā)明所述的剛性環(huán)改性的有機硅聚氨酯丙烯酸酯水性低聚物及其制備方法和用途予以進一步的說明，但本發(fā)明并不局限于此。

原料來源如下：

端羥烷基硅油（縮寫pdms，產(chǎn)品型號：ofx-3667）：道康寧（中國）有機硅有限公司，聚合級

聚乙二醇（peg-1000）：濟南英出化工科技有限公司，分析純

二月桂酸二正丁基錫（dbtdl）：薩恩化學技術（上海）有限公司，分析純

異佛爾酮二異氰酸酯（ipdi）：中國青島新宇田化工有限公司，分析純

2,2-二羥甲基丙酸（dmpa）：北京百靈威科技有限公司，分析純

氫氧化納：上海裕納化工有限公司，分析純

二乙醇胺：天津市光復化工研究所，分析純

2-羥基-4-(2-羥乙氧基)-2-甲基苯丙酮（irgacure2959）：ciba公司，分析純

丙烯酸異冰片酯（iboa）：廣州三旺化工材料有限公司，分析純

一縮二丙二醇二丙烯酸酯（dpgda）：上海釜順國際貿(mào)易有限公司，分析純

季戊四醇三丙烯酸酯（peta）：北京百靈威科技有限公司，分析純

三乙胺：北京化工廠，分析純

丙酮：北京化工廠，分析純。

實施例1

按照1.0:1.05的摩爾比將丙烯酸異冰片酯（iboa）和二乙醇胺（dea）加入到單口燒瓶中，加入200ppm的阻聚劑（對甲氧基苯酚），室溫攪拌，24h后結束反應，粗產(chǎn)物用氫氧化鈉水溶液洗滌分液多次，以除去未反應的二乙醇胺和對甲氧基苯酚，再通過減壓蒸餾去除水，得到小分子剛性擴鏈劑3-(n,n-二羥乙基氨基)丙酸異冰片酯（deaiboa）。

實施例2

在裝有球形冷凝管和溫度探頭的150ml三口瓶中，加入5.00g（0.005mol）聚乙二醇（peg-1000）、12.00g（0.005mol）羥烷基硅油（pdms）和0.3%（質(zhì)量比）二月桂酸二正丁基錫（dbtdl），并加入1.52g（0.011mol）2,2-二羥甲基丙酸（dmpa）和1.11g（0.011mol）三乙胺，加入適量丙酮；邊攪拌邊加入5.51g（0.018mol）3-(n,n-羥乙基氨基)丙酸異冰片酯（deaiboa），恒溫至50℃，并加入9.76g（0.044mol）的ipdi，利用返滴法滴定-nco的剩余量，當體系-nco剩余0.01mol時（反應約2-6小時），滴加2.98g（0.01mol）季戊四醇三丙烯酸酯（peta），反應至-nco含量為0；加入88.38克水進行乳化，再減壓蒸餾除去丙酮，得到剛性環(huán)改性的有機硅聚氨酯丙烯酸酯水性低聚物；按deaiboa加入的質(zhì)量份，低聚物編號為pdms-peg-iboa15-wpua。

實施例3-4

重復實施例2的步驟，不同之處在于deaiboa的加入量不同，見表1所示。

表1實施例2~4所用deaiboa、dmpa、ipdi、三乙胺原料的加入量

實施例3~4所得水性低聚物分別編號為pdms-peg-iboa20-wpua、pdms-peg-iboa25-wpua。

實施例5

本實施例的目的在于合成一種結構中未引入擴鏈劑deaiboa的有機硅聚氨酯丙烯酸酯水性低聚物（pdms-peg-wpua），以便與實施例2-4所制備的剛性環(huán)改性有機硅聚氨酯丙烯酸酯水性低聚物的性能作對比，進一步說明剛性環(huán)引入改善了材料的性能。

在裝有球形冷凝管和溫度探頭的150ml三口瓶中，稱取5.00g（0.005mol）聚乙二醇（peg-1000）、12.00g（0.005mol）羥烷基硅油（pdms）和0.3%（質(zhì)量比）dbtdl，并加入1.08g（0.008mol）2,2-二羥甲基丙酸（dmpa），加入適量丙酮，攪拌下恒溫至50℃，加入5.12g（0.023mol）ipdi，利用返滴法滴定-nco的剩余量，當體系-nco剩余0.010mol時，滴加2.98g（0.010mol）季戊四醇三丙烯酸酯（peta），反應至-nco含量為0；加入和dmpa等摩爾量的三乙胺，10min后停止反應，加入62.98克水進行乳化，再減壓蒸餾除去丙酮，得到有機硅聚氨酯丙烯酸酯水性低聚物；所得低聚物編號為pdms-peg-wpua。

實施例6

本實施例的目的在于說明實施例2～4所制備的剛性環(huán)改性的有機硅聚氨酯丙烯酸酯水性低聚物具有良好的水溶性和乳液穩(wěn)定性。

采用10000r/min的離心機離心2h來表征乳液的機械穩(wěn)定性，同時也表征了乳液的實際儲存時間，實驗結果如表2。

表2實施例2~4低聚物乳液的穩(wěn)定性

實施例7

本實施例的目的在于說明實施例2～4所制備的剛性環(huán)改性的有機硅聚氨酯丙烯酸酯水性低聚物體系的固化膜的鉛筆硬度被提高，并與未引入剛性環(huán)的有機硅聚氨酯丙烯酸酯水性低聚物體系作了對比。

稱取適量所述水性低聚物乳液，加入質(zhì)量為的一縮二丙二醇二丙烯酸酯（dpgda），再加入質(zhì)量為的光引發(fā)劑2-羥基-4-(2-羥乙氧基)-2-甲基苯丙酮（irgacure2959），它們的比例為：低聚物（）:dpgda（）:2959（）=50:50:1（質(zhì)量比），其中x為乳液的固含量；高速攪拌至均勻，避光密封保存；取適量上述感光液，均勻鋪展入自制的模具中；置于烘箱中在55℃下烘成干膜，再將干膜置于曝光箱中；在氮氣氛圍中光強為40mw·cm^-2的高壓汞燈下曝光90s，從模具上取下固化完全的膜用于測試；本實驗所用的燈源為主要輻射波長為365nm的高壓汞燈，功率500w，干膜距離燈源5cm；依據(jù)gb/t6739-2006《色漆和清漆鉛筆法測定漆膜硬度》測試光固化膜的鉛筆硬度；所測得的鉛筆硬度結果如表3所示；從實驗結果看出，引入剛性環(huán)的有機硅聚氨酯丙烯酸酯水性低聚物體系的固化膜的硬度被提高至6h。

表3固化膜的鉛筆硬度的測試結果

實施例8

本實施例的目的在于說明實施例2～4所制備的剛性環(huán)改性的有機硅聚氨酯丙烯酸酯水性低聚物體系的固化膜的拉伸性能被改善，并與未引入剛性環(huán)的有機硅聚氨酯丙烯酸酯水性低聚物體系作了對比。

稱取適量所述水性低聚物乳液，加入質(zhì)量為的活性稀釋劑dpgda，再加入質(zhì)量為的光引發(fā)劑2-羥基-4-(2-羥乙氧基)-2-甲基苯丙酮（irgacure2959），它們的比例為：低聚物（）:dpgda（）:2959（）=50:50:1（質(zhì)量比），其中x為乳液的固含量；高速攪拌攪拌均勻，避光密封保存；取適量上述感光液，均勻鋪展入自制的模具中；置于烘箱中在55℃下烘成干膜，再將干膜置于曝光箱中；在氮氣氛圍中光強為40mw·cm^-2的高壓汞燈下曝光90s，從模具上取下固化完全的膜用于測試；本實驗所用的燈源為主要輻射波長為365nm的高壓汞燈，功率500w，干膜距離燈源5cm；拉伸性能測試條件：溫度25℃，濕度60%，測試速度50mm·min^-1；所測得的拉伸性能結果如表4所示；從實驗結果看出，引入剛性環(huán)的有機硅聚氨酯丙烯酸酯水性低聚物體系的固化膜的拉伸強度和斷裂伸長率明顯被提高。

表4固化膜的拉伸性能測試結果

實施例9

本實施例的目的在于說明實施例2～4所制備的剛性環(huán)改性的有機硅聚氨酯丙烯酸酯水性低聚物體系的固化膜對基材的附著力被提高；并與未引入剛性環(huán)的有機硅聚氨酯丙烯酸酯水性低聚物體系作了對比。

稱取適量所述水性低聚物乳液，加入質(zhì)量為的活性稀釋劑dpgda，再加入質(zhì)量為的光引發(fā)劑2-羥基-4-(2-羥乙氧基)-2-甲基苯丙酮（irgacure2959），即比例為：低聚物（）:dpgda（）:2959（）=50:50:1（質(zhì)量比），其中x為乳液的固含量；高速攪拌攪拌均勻，避光密封保存；取適量上述感光液，均勻鋪展不同的基材上；置于烘箱中在55℃下烘成干膜，再將干膜置于曝光箱中；在氮氣氛圍中光強為40mw·cm^-2的高壓汞燈下曝光90s，從模具上取下固化完全的膜用于測試；本實驗所用的燈源為主要輻射波長為365nm的高壓汞燈，功率500w，干膜距離燈源5cm；附著力測試按照國標gb/t9286-1998《色漆和清漆-漆膜的劃格法試驗》；所測得的固化膜對基材的附著力如表5所示；從實驗結果看出，引入剛性環(huán)的有機硅聚氨酯丙烯酸酯水性低聚物體系的固化膜的附著力明顯被提高。

表5固化膜對基材的附著力的測試結果