含巰基納米SiO2雜化材料的制備及其紫外光固化性能研究.pdf

1、紫外光固化技術(shù)是一種具有“5E”特點的科學技術(shù)，其固化材料的優(yōu)點也是不言而喻的。隨著現(xiàn)代社會日益地發(fā)展，人們越來越加強了對環(huán)境的保護，對UV固化材料的要求也越來越高。近些年，國內(nèi)外對紫外光固化材料的研究和開發(fā)取得了很多成果，但其自身存在的不足還需要采取合適的方法進行改進。本論文為了克服紫外光固化過程中的氧阻聚效應(yīng)，以改善固化膜的硬度、耐磨等機械性能，在傳統(tǒng)的光固化涂料中添加了具有抗氧阻效應(yīng)的巰基化合物和無機納米SiO2材料，制備了有機/

2、無機雜化材料，這樣使得最后的光固化產(chǎn)品固化速率快又固化完全，而且固化產(chǎn)品的機械性能也提高了很多。本論文主要采用以下三種方法:
　　(1)納米SiO2表面由很多各種狀態(tài)的羥基，所以采用含有巰基（—SH）結(jié)構(gòu)的硅烷偶聯(lián)劑γ-巰丙基三甲氧基硅烷（KH-590）對其進行接枝改性，將改性后的納米SiO2粒子添加到紫外光固化涂料中，分別對不同的雜化體系進行粘度測試，對其固化膜進行硬度、耐磨、熱穩(wěn)定性等測試。結(jié)果表明:納米SiO2粒子表面接枝上

3、了巰基基團，改性后的納米SiO2粒子在涂料中分散比較均勻;在光固化過程中，因為巰基的作用，可以克服過程中的氧阻聚效應(yīng)，C=C轉(zhuǎn)化率也有了提高;添加改性納米SiO2的涂料固化膜和添加未改性的納米SiO2的涂料固化膜相比較，其物理機械性能得到明顯地改善。
　　(2)通過溶膠—凝膠法制備表面含巰基的改性納米SiO2。首先將正硅酸乙酯(TEOS)水解，再用含巰基的γ-巰丙基三甲氧基硅烷作為偶聯(lián)劑進行改性，并將此雜化材料添加到光固化涂料中測

4、試性能。結(jié)果顯示:制備得到了表面含有巰基的有機/無機雜化材料。當KH-590用量為TEOS質(zhì)量的35％時，接枝率為23.8％，納米SiO2雜化材料均勻分散在涂料中，涂料的硬度、耐磨性能明顯改善。同時，引入巰基的SiO2相比未改性SiO2固化速率有所改善，C=C的最終轉(zhuǎn)化率由73％提高到75％。
　　(3)以三乙胺為催化劑，用含巰基的硅烷偶聯(lián)劑KH-590與含有3個C=C的丙烯酸酯TMPTA經(jīng)過Micheal加成反應(yīng)獲得含有硫醚鍵的