以二丙烯酸酯或三丙烯酸酯与二乙醇胺经Michael加成制得氨基改性丙烯酸酯，进而与氟硼酸反应制备出3种可UV固化的季铵盐。所得产物经1HNMR和FTIR分析表征。合成的季铵盐单体为低黏度液体，所得季铵盐经复配后光固化速度快，固化膜具有优良的抗静电性及耐擦洗性。探讨了复配胶的组成对固化膜的抗静电性、硬度及附着力的影响。
关键词：丙烯酸酯；Michael加成；UV固化季铵盐；抗静电性
0引言
塑料抗静电改性的方法主要有两种：一是添加法，在非极性树脂中添加抗静电剂或导电性填料，使塑料的抗静电性或导电性得到提高，添加的导电填料量及加工工艺对所得材料的性能影响很大，用量也较多。二是表面法，即对塑料制品表面采用电镀、涂覆、粘贴等方法，使其制品表面形成导电层。电镀的成本高，难以处理形状复杂的制品。涂覆法一般是将有效的抗静电剂组分配制成水或醇的溶液，通过浸渍、喷涂或刷涂等方法处理塑料制品表面，随后干燥脱除溶剂得到抗静电剂包裹膜，该方法具有用量少、加工方便、不影响材料的内部性能的特点。常用的抗静电剂已有很多种[1-2]，但由于小分子抗静电剂易迁移及溶解性大，其抗静电性耐久性较差，如何解决耐久性的问题是表面涂覆型抗静电处理的关键。UV固化技术已在涂料工业中成功应用，它具有许多传统涂料无法比拟的优点：能量利用率高、固化过程热效应小、适用于热敏基材、无污染、成膜速度快、涂膜质量高等，是新一代绿色技术[3-5]。近年来，UV固化抗静电涂料引起了人们的关注[6-7]，为使涂层具有抗静电性，通常将抗静电剂与UV胶固化体系物理混合，然后光固化，研究表明添加小分子抗静电剂，形成的涂膜抗静电性耐久性仍然较差；而将抗静电剂键合到固化膜上的膜具有较好的抗静电性及耐久性。甘志伟，等[8]报道了具有水溶性和感光性的酚醛树脂丙烯酸酯季铵盐的制备。本文用UV固化活性稀释剂(PEG200DA)、1，6-己二醇二丙烯酸酯(HDDA)、乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(EO3-TMPTA)与二乙醇胺和氟硼酸为原料合成了低黏度可UV固化的季铵盐单体，对其光固化行为及膜性能进行了研究，通过与低聚物PUA的复配得到的复合胶，光固化后的膜具有优良的抗静电性能及耐久性。
1实验
1.1主要原料和仪器
PEG200DA、HDDA、EO3-TMPTA、PUA：化学纯，天津天骄化学品有限公司；二乙醇胺：分析纯，天津市大茂化学试剂厂；氟硼酸的40%乙醚溶液：分析纯，天津市化学试剂三厂；Daro2cur1173：Ciba；二苯甲酮：上海试剂一厂，化学纯。傅里叶变换红外光谱仪：NicoletET605XBFI-IR，美国；核磁共振仪：BrukerAVANCE300，德国；NDJ-79型旋转黏度计：同济大学机电厂；UV固化机：FusionUVSystemF300+LC-6B，美国；QFH漆膜划格仪：天津市中亚材料试验机厂；微型表面电阻仪(ACL-385)：上海奔普仪器科技有限公司。
1.2UV固化季铵盐的合成
1.2.1PEG200DA与二乙醇胺和氟硼酸的反应
在装有温度计、滴液漏斗和冷凝管的250mL三口瓶中加入17.10g(0.05mol)PEG200DA，在电磁搅拌下于0.5h内滴加5.25g(0.05mol)二乙醇胺，反应10h后得到22.35g黄色透明液体(样品1a)。向上述体系中加入11.00g(0.05mol)的氟硼酸乙醚溶液(质量分数40%)，反应3h至瓶内液体pH=7，减压抽去乙醚，得到26.21g浅黄色透明液体，产率为98%(质量分数)(样品2a)。
1.2.2HDDA与二乙醇胺和氟硼酸的反应
按上述反应条件，11.30g(0.05mol)HDDA与5.25g(0.05mol)二乙醇胺反应得到16.55g无色透明液体(样品1b)。向上述体系中中加入11.00g(0.05mol)氟硼酸乙醚溶液(质量分数40%)进行反应，得到19.48g无色透明液体(样品2b)，产率为93%(质量分数)。
1.2.3EO3-TMPTA与二乙醇胺和氟硼酸的反应
按上述反应条件，21.40g(0.05mol)EO3-TMPTA与5.25g(0.05mol)二乙醇胺反应得到黄色透明液体26.35g(样品1c)，将11.00g(0.05mol)氟硼酸乙醚溶液(质量分数40%)加到上述1c中反应，得到浅黄色透明液体(样品2c)30.14g，产率为98%(质量分数)。
1.3固化体系的配制
将上述合成的样品、原料与低聚物PUA按一定质量比均匀混合后，再加入1%(质量分数)的光引发剂(50%二苯甲酮、50%Darocur1173)，即得UV固化复配体系。 |
