一種新型UV固化預(yù)聚體的合成及應(yīng)用.pdf

1、雙酚A型環(huán)氧丙烯酸酯因其優(yōu)良的粘附性、耐腐蝕性、剛性和熱穩(wěn)定性等而成為應(yīng)用廣泛的光敏預(yù)聚體,傳統(tǒng)的雙酚A型環(huán)氧丙烯酸酯合成時(shí)會(huì)因體系粘度太大或攪拌不充分而產(chǎn)生凝膠現(xiàn)象,有的專(zhuān)家提出了在反應(yīng)容器中加入苯或甲苯作溶劑,降低反應(yīng)容器中環(huán)氧樹(shù)脂的粘度以及反應(yīng)過(guò)程中所產(chǎn)生的環(huán)氧丙烯酸酯黏度,這種生產(chǎn)環(huán)氧丙烯酸酯的方法已逐步在工業(yè)上得到應(yīng)用,但是,反應(yīng)后要進(jìn)行蒸餾、脫除物料中的溶劑苯或甲苯,生產(chǎn)過(guò)程較為繁瑣。
　　 正丁基縮水甘油醚(EPG

2、660)作為粘度極低的環(huán)氧化合物,加入到雙酚A型環(huán)氧丙烯酸酯合成體系中時(shí),既能起到稀釋劑的作用,降低體系粘度、防止凝膠,又能參與反應(yīng)生成低粘度的新型光敏預(yù)聚體,于是,本項(xiàng)目提出了在反應(yīng)容器中加入環(huán)氧樹(shù)脂(E-51型),再加入實(shí)驗(yàn)室自制正丁基縮水甘油醚作為稀釋劑生產(chǎn)新型環(huán)氧丙烯酸酯的方法。論文的主要研究?jī)?nèi)容及成果如下:
　　 第一,以正丁醇和環(huán)氧氯丙烷(ECH)為原料,以三氟化硼乙醚絡(luò)合物為催化劑,以氫氧化鈉為成環(huán)的閉環(huán)劑合成EP

3、G660,研究催化劑用量、原料配比和反應(yīng)溫度三個(gè)因素對(duì)產(chǎn)物產(chǎn)率和環(huán)氧值的影響,較佳反應(yīng)條件為:三氟化硼乙醚絡(luò)合物質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.4％,n(環(huán)氧氯丙烷):n(正丁醇)=1.8:1,n(氫氧化鈉):n(正丁醇)=1.4:1,成環(huán)反應(yīng)溫度為30℃。
　　 第二,以E-51／EPG660混合物為原料合成新型環(huán)氧丙烯酸酯光敏預(yù)聚體,通過(guò)對(duì)比合成轉(zhuǎn)化率、反應(yīng)體系粘度及產(chǎn)物外觀(guān),得出較佳反應(yīng)條件為:催化劑為四丁基溴化銨(TBAB),質(zhì)量分?jǐn)?shù)1.

4、O％,阻聚劑為對(duì)甲氧基酚(MEHQ),質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.2％,反應(yīng)溫度105℃；探究了EPG660的加入對(duì)合成速率、體系粘度和產(chǎn)物外觀(guān)的影響,結(jié)果表明EPG660的添加有效降低了反應(yīng)體系的粘度,并在同等反應(yīng)條件下,能增加合成的速率,當(dāng)E-51與EPG660投料質(zhì)量比為5:1時(shí),產(chǎn)物粘度便降低至可涂布施工的較佳粘度值范圍內(nèi)；利用FT-IR對(duì)反應(yīng)前后樹(shù)脂結(jié)構(gòu)進(jìn)行了分析。
　　 第三,將所合成的新型光敏預(yù)聚體加入光引發(fā)劑后配制成紫外光固化涂

5、料,并固化成膜,研究了光引發(fā)劑的選擇及用量以及輻射時(shí)間和輻射距離對(duì)固化轉(zhuǎn)化率的影響,得出結(jié)論:較佳光引發(fā)劑為質(zhì)量比為1:1的1-羥基環(huán)已基苯基甲酮(184)和二苯甲酮(BP)復(fù)配光引發(fā)劑,質(zhì)量分?jǐn)?shù)4％,當(dāng)輻射距離為10cm時(shí)固化速率最快,固化時(shí)間為30s:研究合成時(shí)EPG660的添加對(duì)預(yù)聚體固化后涂膜性能的影響,結(jié)果表明實(shí)驗(yàn)合成的新型光敏預(yù)聚體固化后涂膜具有優(yōu)良力學(xué)性能、熱性能、光澤度、耐腐蝕性及耐水性,且E-51與EPG660較佳質(zhì)量

6、比為5:1,此時(shí)合成的預(yù)聚體固化后涂膜相比單獨(dú)用E-51合成的預(yù)聚體固化后涂膜具有更佳的柔韌性,且附著力和硬度良好；利用ATR紅外光譜對(duì)固化前后樹(shù)脂結(jié)構(gòu)進(jìn)行了分析。
　　 第四,利用γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(KH-570)對(duì)納米SiO2進(jìn)行表面改性,并與E-51／EPG660混合物作為原料制備的光敏預(yù)聚體共混,添加光引發(fā)劑后制成光固化涂膜,考察不同納米SiO2投料比對(duì)樹(shù)脂粘度、固化效率、涂膜硬度及耐熱性的影響,并用SE