I. Nghiên cứu tổng hợp polyurethane acrylic
Nghiên cứu tổng hợp polyurethane acrylic là trọng tâm của luận văn này. Quá trình tổng hợp được thực hiện thông qua phản ứng giữa HDI-trimmer Desmodur N3600 và 2-Hydroxyethylene Acrylate (HEMA). Điều kiện tối ưu cho phản ứng bao gồm nhiệt độ phòng (30°C), sử dụng 0.5% xúc tác Dibutyl tin Dilaurate (DBTDL), và tỷ lệ mol 1:7. Sản phẩm polyurethane acrylic được phân tích bằng phổ H1-NMR và FTIR để xác nhận cấu trúc. Phương pháp chuẩn độ chỉ số NCO, OH, và chỉ số nối đôi cũng được áp dụng để đánh giá tính chất của sản phẩm.
1.1. Phương pháp tổng hợp
Phương pháp tổng hợp polyurethane acrylic bao gồm hai bước chính: phản ứng urethane prepolymer giữa polyol và diisocyanate, sau đó phản ứng với hydroxyl phân tử lượng thấp có chứa nhóm acrylate. Quá trình này giúp tạo ra sản phẩm có khả năng đóng rắn bằng tia UV, phù hợp với công nghệ sơn phủ hiện đại.
1.2. Đánh giá cấu trúc
Cấu trúc của polyurethane acrylic được xác nhận thông qua phổ H1-NMR và FTIR. Các chỉ số NCO, OH, và nối đôi được đo lường để đảm bảo tính chính xác của sản phẩm. Kết quả cho thấy sản phẩm có cấu trúc ổn định và phù hợp với mục tiêu nghiên cứu.
II. Đóng rắn UV và tạo màng
Đóng rắn UV là quá trình quan trọng trong việc tạo màng từ polyurethane acrylic. Sản phẩm được pha với xúc tác quang Hydroxy dimethyl acetophenone với hàm lượng 5% và 10% để kiểm tra khả năng đóng rắn. Kết quả cho thấy màng được tạo ra có độ cứng, độ bám dính, và độ kháng mài mòn tốt. So sánh với sản phẩm thương mại Etercure 6145-100, polyurethane acrylic tổng hợp có tính chất tương đương hoặc vượt trội.
2.1. Quá trình đóng rắn
Quá trình đóng rắn UV được thực hiện bằng cách sử dụng tia cực tím để kích hoạt phản ứng tạo màng. Xúc tác quang đóng vai trò quan trọng trong việc tăng tốc độ phản ứng và cải thiện tính chất của màng. Kết quả cho thấy màng có độ bền cao và khả năng chống mài mòn tốt.
2.2. Tính chất màng
Màng được tạo ra từ polyurethane acrylic có độ cứng bút chì, độ bóng, và độ bám dính tốt. Các thử nghiệm như Mar-test và Abrasion test cho thấy màng có khả năng chịu lực và chống mài mòn hiệu quả. Điều này khẳng định tiềm năng ứng dụng của sản phẩm trong ngành sơn phủ.
III. Ứng dụng trong công nghệ UV
Ứng dụng của polyurethane acrylic trong công nghệ UV là một trong những mục tiêu chính của nghiên cứu. Sản phẩm được sử dụng trong sơn phủ, keo dán, và mực in, đặc biệt là trong các ứng dụng yêu cầu độ bền cao và thân thiện với môi trường. Công nghệ UV giúp giảm thiểu dung môi bay hơi, phù hợp với xu hướng phát triển bền vững.
3.1. Sơn phủ UV
Sơn phủ UV sử dụng polyurethane acrylic có ưu điểm về độ bền, độ cứng, và khả năng chống mài mòn. Sản phẩm này được ứng dụng rộng rãi trong ngành công nghiệp gỗ, nhựa, và kim loại, mang lại hiệu quả kinh tế và môi trường cao.
3.2. Keo dán và mực in
Ngoài sơn phủ, polyurethane acrylic còn được sử dụng trong keo dán và mực in. Khả năng đóng rắn nhanh bằng UV giúp tăng năng suất và giảm thời gian sản xuất. Điều này làm cho sản phẩm trở thành lựa chọn hàng đầu trong các ngành công nghiệp hiện đại.
