光-熱混雜固化環(huán)氧樹脂-聚氨酯丙烯酸酯納米復合涂料的制備與性能.pdf

1、為了使環(huán)氧樹脂(ER)/聚氨酯丙烯酸酯(PUA)具有更加的優(yōu)異的性能,本文在合成聚氨酯丙烯酸酯的基礎上,通過加入甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷(MAPTMS),甲基丙烯酰氧基丙基籠型倍半硅氧烷(MAP-POSS)、以及甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷改性的納米二氧化硅,并通過合成光引發(fā)劑二苯基碘鎓鹽使體系進行自由基-陽離子的光熱混雜固化,研究了納米材料改性后涂料的固化行為,力學性能及熱性能。
　　1.采用動態(tài)力學譜儀(DMA)、示差掃描

2、量熱儀(DSC)研究了MAPTMS改性的環(huán)氧樹脂(ER)/聚氨酯丙烯酸酯(PUA)固化體系的玻璃化轉變溫度和非等溫固化動力學。結果表明在MAPTMS含量達到12 wt％時,玻璃化轉變溫度達到最大值,與純組分相比提高了8.2℃。光-熱固化比光固化反應更完全,材料耐熱性更好。并且這種混雜固化過程的動力學可以用兩個參數(shù)的?esták-Berggre模型描述,反應的平均表觀活化能為70.55 kJ/mol。
　　2.制備了甲基丙烯酰氧基硅

3、籠(MAP-POSS)改性環(huán)氧樹脂(ER)/聚氨酯丙烯酸酯(PUA)復合涂料,用二苯基碘鎓鹽為光引發(fā)劑研究了涂料的光-熱混雜固化反應,動態(tài)力學和熱降解過程。結果表明,涂料有良好的光固化性能,光-熱混雜固化可進一步提高材料剛性;并且光-熱固化能提高體系的玻璃化轉變溫度,使體系的Tg增加50℃左右,當MAP-POSS含量達到12 wt%時,體系的Tg達到最高98.5℃。通過Friedman法研究體系的熱降解動力學,可以看出在光固化和光-熱固

4、化過程中不同含量的MAP-POSS的加入均隨著升溫速率β的增加Ea明顯提高。
　　3.制備了納米二氧化硅改性環(huán)氧樹脂(ER)/聚氨酯丙烯酸酯(PUA)復合涂料,通過Friedman法和Flynn-Wall-Ozawa法研究體系的熱降解動力學,可以得出nano-SiO2的加入使得降解Ea明顯提高,比起始熱分解活化能約提高30 kJ/mol。當nano-SiO2含量達到4 wt%時Ea最高,隨著nano-SiO2的加入反應級數(shù)n也提高