Effects of reactive diluents on mechanical and physical properties of a UV curable acrylated urethane prepolymer

In this study, the dependence of the mechanical properties of a UV curable acrylated urethane on reactive diluent types and their amounts was investigated. The acrylated urethane prepolymer was synthesized from isophorone diisocyanate (IPDI), an aliphatic diisocyanate, and polypropylene glycol monomethacrylate (PPGMMA) by stepwise addition reaction. UV sensitive mixtures containing N‐vinylpyrrolidinone (NVP), thiodiethylene glycol diacrylate (TDGDA) and isobornyl acrylate (IBoA) as reactive diluents were irradiated by UV light. An increase in reactive diluent content, either TDGDA or IBoA, caused an increase in tensile strength and a decrease in elongation values. In contrast, above a certain concentration a decrease in tensil strength was observed when NVP was used as reactive diluent. The water absorption capacities of the UV curable acrylated urethane films were observed to depend on type and amount of reactive diluent that was used. Thermooxidative properties of the films were also improved by incorporation of reactive diluents into formulations. In dieser Studie wurde die Abhängigkeit der mechanischen Eigenschaften eines UV‐härtbaren Acrylat‐Urethan‐Präpolymeren von reaktiven Verdünnungsmitteln und deren Menge untersucht. Durch stufenweise Additionsreaktion wurde das Acrylat‐Urethan‐Präpolymere aus Isophorondiisocyanat (IPDI), einem aliphatischen Diisocyanat und Polypropylenglykolmonomethacrylat (PPGMMA) synthetisiert. Die UV empfindlichen Mischungen, die N‐Vinylpyrrolidinon (NVP), Thiodiethylenglykoldiacrylat (TDGDA) und Isobornylacrylat (IBoA) als reaktive Verdünnungsmittel enthalten, wurden mit UV‐Licht bestrahlt. Sowohl für TDGDA als auch für IBoA als reaktive Verdünnungsmittel führte eine Erhöhung des Gehaltes zu einem Anstieg der Zugfestigkeit und einem Abfall der Dehnung. Im Gegensatz dazu wurde bei Verwendung von NVP als reaktives Verdünnungsmittel oberhalb einer bestimmten Konzentration ein Abfall der Zugfestigkeit beobachtet. Es wurde gefunde, daß der Umfang der Wasserabsorption der UV aushärtbaren Acrylat‐Urethan‐Filme vom Typ und der Menge des reaktiven Verdünnungsmittels abhängig ist. Die thermische Beständigkeit der Filme konnte durch Einarbeitung der reaktiven Verdünnungsmittel verbessert werden.