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有機硅改性環氧丙烯酸酯光固化涂料的研究

2019-11-5 編輯:admin 閱讀次數:
  導讀:     【建材網】李照磊,高延敏,呂偉剛,宋東坡(江蘇科技大學材料科學與工程學院,江蘇鎮江212003)    摘要:基于分子設計的思想,以有機硅改性環氧丙烯酸酯與E-51的共混體系作為成膜物質,1173為光引發...

    【建材網】李照磊,高延敏,呂偉剛,宋東坡(江蘇科技大學材料科學與工程學院,江蘇鎮江212003)
  
  摘要:基于分子設計的思想,以有機硅改性環氧丙烯酸酯與E-51的共混體系作為成膜物質,1173為光引發劑,聚酰胺為暗固化劑,改性納米SiO2為填料,再加入其它助劑制備了混雜光固化涂層.通過FT-IR分析了混雜光固化涂料固化過程中存在的反應,用TG和EIS對混雜光固化涂料與有機硅改性環氧丙烯酸酯光固化涂料進行對比,考察了兩種涂層的硬度隨時間變化的情況.結果表明:混雜光固化涂料在固化過程中既有自由基聚合,又存在官能團的縮聚反應;混雜光固化涂層的耐溫性及耐腐蝕性均優于有機硅改性環氧丙烯酸酯光固化涂層;混雜光固化涂層的固化速度以及較終的硬度都要大于有機硅改性環氧丙烯酸酯光固化涂層,很好地解決了有機硅改性環氧丙烯酸酯光固化涂層固化不完全的問題.
  
  關鍵詞:固化不完全;混雜光固化;分子設計;固化速度
  
  中圖分類號:O63文獻標志碼:A文章編號:1673-4807(2010)05-0452-05
  
  光固化涂料是指在紫外光照射下迅速交聯固化成膜的一類新型涂料,已廣泛用于印刷制版、感光材料、油墨、光纖涂料、光電器件密封材料、醫用材料、標牌涂料和透明件粘接等領域.但在推廣應用過程中,光固化涂料卻存在由氧阻聚、填料對紫外線的吸收等因素帶來的涂層固化不完全問題.
  
  針對氧阻聚,目前解決此問題的主要方法是向光固化涂料中加入叔胺類物質、采用陽離子型光固化或向體系中加入多官能度的活性稀釋劑,以提高紫外固化活性.但上述方法中因含有胺體系而使固化產物容易變黃,而且體系的儲存穩定性較差[1-6].陽離子型引發劑光固化的缺點是穩定性差,由其引發的陽離子聚合產品的壽命較短[7].加入多官能度的活性稀釋劑,將大大增加涂層的交聯密度,使涂層發脆.對于填料對紫外線的吸收,國內外主要采用對填料進行改性或者選取與填料紫外吸收波長不同的光引發劑[8].但這會在一定程度上造成填料與光引發劑二者的對立,限制了光固化涂料的發展與應用.
  
  混雜聚合體系是指在體系內部同時發生兩種或兩種以上不同類型的聚合反應(如自由基聚合與陽離子聚合,自由基聚合與縮合聚合等)[9-11].基于分子設計思想,本文以自制的有機硅改性環氧丙烯酸酯[12]與E-51的共混體系作為成膜物質,同時引入光引發劑1173與聚酰胺分別作為光引發劑和固化劑,使固化過程中不僅有紫外光引發的不飽和雙鍵的自由基聚合,同時還存在聚酰胺對環氧基團的固化反應,而且有機硅改性環氧丙烯酸酯分子結構中含有的異氰酸酯基也可與環氧分子結構中含有的羥基發生反應,以解決光固化涂料固化不完全的問題.此外,混雜聚合時由于不同的自由基能產生協同效應,還能在固化體系中形成互穿網絡結構(IPN),從而使涂層具備更好的綜合性能[13]. 

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