光-熱混雜固化環(huán)氧樹脂-聚氨酯丙烯酸酯納米復(fù)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(chǔ)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(jìn)行自由基-陽(yáng)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(xué)性能及熱性能。
　　1.采用動(dòng)態(tài)力學(xué)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(zhuǎn)變溫度和非等溫固化動(dòng)力學(xué)。結(jié)果表明在MAPTMS含量達(dá)到12 wt％時(shí),玻璃化轉(zhuǎn)變溫度達(dá)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(yīng)更完全,材料耐熱性更好。并且這種混雜固化過程的動(dòng)力學(xué)可以用兩個(gè)參數(shù)的?esták-Berggre模型描述,反應(yīng)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(fù)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(yīng),動(dòng)態(tài)力學(xué)和熱降解過程。結(jié)果表明,涂料有良好的光固化性能,光-熱混雜固化可進(jìn)一步提高材料剛性;并且光-熱固化能提高體系的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度,使體系的Tg增加50℃左右,當(dāng)MAP-POSS含量達(dá)到12 wt%時(shí),體系的Tg達(dá)到最高98.5℃。通過Friedman法研究體系的熱降解動(dòng)力學(xué),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(fù)合涂料,通過Friedman法和Flynn-Wall-Ozawa法研究體系的熱降解動(dòng)力學(xué),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(dāng)nano-SiO2含量達(dá)到4 wt%時(shí)Ea最高,隨著nano-SiO2的加入反應(yīng)級(jí)數(shù)n也提高