本文關鍵詞：紫外光固化環(huán)氧丙烯酸酯的改性，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：紫外（UV）光固化工藝因具有固化速度快、生產效率高、污染少、節(jié)能、固化后產物性能優(yōu)異等優(yōu)點被廣泛應用于粘合劑、涂料以及油墨等行業(yè)。合成性能優(yōu)良、黏度低的光固化預聚物，不用或少用活性稀釋劑，是紫外光固化領域新的發(fā)展趨勢之一。環(huán)氧丙烯酸酯（EA）是應用最為廣泛的UV光固化預聚物，但黏度很大（9.2Pa·s（60℃）），使用不便，且固化后的膜很脆。對EA實施改性的化學方法，常常是通過對部分環(huán)氧樹脂的主鏈擴鏈，引入柔順性鏈段，以實現降低黏度、增加柔韌性的目的。本文將在人們較少關注的環(huán)氧丙烯酸酯側鏈上引入柔性鏈段，以期達到同樣的目的。具體研究內容包括以下兩個方面： （1）反應型聚氨酯改性EA 首先用異佛爾酮二異氰酸酯、聚乙二醇（PEG）、丙烯酸羥乙酯合成一端是異氰酸根、一端是丙烯酸酯的聚氨酯丙烯酸酯（PUA）中間產物。然后PUA與環(huán)氧丙烯酸酯側鏈上的羥基反應，根據不同的PUA:EA摩爾比，得到一系列的產物。討論了不同PUA:EA摩爾比改性產物的黏度、紫外光固化性能、紫外光固化膜硬度、光澤度、耐磨、耐溶劑和耐化學品性質與未改性的環(huán)氧丙烯酸酯的不同。合成的一系列產物中，當用于合成PUA的PEG的分子量為1000g/mol，，且n(PUA):n(EA)=0.1:1時的改性產物綜合性能最優(yōu)：黏度為2.2Pa·s（60℃），相比EA9.2Pa·s（60℃），黏度下降達75%以上；紫外光固化性能與未改性前相當；改性前后的EA固化膜的光澤度、鉛筆硬度及拉伸強度沒有變化，而斷裂伸長率由1.8%增加到5%，即改性后紫外光固化膜的韌性增加。改性后的EA固化膜的耐酸堿性和耐丙酮性與未改性前相當，吸水率無明顯升高。但改性后的EA固化膜的耐乙醇和耐四氫呋喃性較差。此一方法對EA的改性基本達到預期目標。 受上述工作的啟發(fā)，我們隨后直接選用分子量為1200g/mol的市售烯丙醇聚氧烷基醚（聚醚F-6）和異佛爾酮二異氰酸酯進行反應，同樣得到一端是異氰酸根，一端是雙鍵的中間產物（PU），然后PU與環(huán)氧丙烯酸酯側鏈上的羥基反應得到最終產物。也討論了不同改性比例的中間產物對改性產物黏度、紫外光固化性能、紫外光固化膜硬度、光澤度、耐磨、耐溶劑和耐化學性的影響。合成的改性產物中，當n(PU):n(EA)的比例大于0.4時，PU的質量會大于EA。綜合考慮，以n(PU):n(EA)=0.4:1時的改性產物較為理想：黏度為4Pa·s （60℃），相比EA9.2Pa·s（60℃），黏度下降達55%；紫外光固化性能與未改性前相當；改性后EA固化膜的鉛筆硬度無變化，斷裂伸長率由1.8%增大到9.3%，即改性后紫外光固化膜的韌性增加。但拉伸強度由16.1MPa降為7.6MPa，且改性后固化膜的光澤度由93降到84，耐溶劑性和耐酸堿性能都有所下降。很明顯，后一改性效果較前者為差。 （2）有機硅改性EA 類似地，首先用異佛爾酮二異氰酸酯、羥基硅油、丙烯酸羥乙酯合成一端是異氰酸根、一端是雙鍵的反應性有機硅中間產物。然后中間產物與環(huán)氧丙烯酸酯側鏈上的羥基反應得到最終改性產物。隨著改性用中間產物用量的增加，最終改性產物黏度逐漸增大，且所有最終改性產物的黏度都較EA大。改性產物的紫外光固化性能與未改性前相比逐漸下降，固化膜的光澤度、耐磨性也逐漸降低，固化膜的鉛筆硬度和拉伸強度也都逐漸下降。但固化膜的斷裂伸長率逐漸增大，即改性后紫外光固化膜的柔韌性增加。改性后固化膜耐酸性沒有變化，但耐丙酮性和耐堿性有所下降。
【關鍵詞】：紫外光固化 環(huán)氧丙烯酸酯 改性 黏度 柔韌性
【學位授予單位】：蘇州大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：TQ316.3
【目錄】：

• 中文摘要4-6
• Abstract6-10
• 第一章 緒論10-25
• 1.1 紫外光固化技術概述10-13
• 1.1.1 紫外光固化原理10-11
• 1.1.2 紫外光固化體系組成11-12
• 1.1.3 紫外光固化體系的應用12-13
• 1.2 可紫外光固化的環(huán)氧丙烯酸酯的改性13-24
• 1.2.1 物理改性13-15
• 1.2.2 化學改性15-24
• 1.3 本課題的選題意義及內容24-25
• 第二章 反應性聚氨酯改性環(huán)氧丙烯酸酯的合成及其性能研究25-49
• 2.1 引言25
• 2.2 實驗部分25-29
• 2.2.1 藥品和試劑25-26
• 2.2.2 實驗儀器26
• 2.2.3 環(huán)氧丙烯酸酯（EA）的合成26-27
• 2.2.4 聚氨酯丙烯酸酯（PUA）中間產物的合成27-28
• 2.2.5 聚氨酯丙烯酸酯（PUA）改性環(huán)氧丙烯酸酯（EA）的合成28
• 2.2.6 UV 固化膜的制備28-29
• 2.3 表征29-32
• 2.3.1 酸值29
• 2.3.2 異氰酸根的測定29
• 2.3.3 紅外光譜29-30
• 2.3.4 黏度30
• 2.3.5 凝膠率30
• 2.3.6 鉛筆硬度30
• 2.3.7 光澤度30
• 2.3.8 耐磨測試30-31
• 2.3.9 力學性能測試31
• 2.3.10 流變31
• 2.3.11 耐化學品性能測試31
• 2.3.14 吸水率測試31-32
• 2.4 PUA 改性環(huán)氧丙烯酸酯結果與討論32-48
• 2.4.1 反應過程監(jiān)測32-33
• 2.4.2 不同分子量 PEG 對改性產物黏度的影響33-34
• 2.4.3 PUA 與 EA 摩爾比對改性產物黏度的影響34-35
• 2.4.4 光引發(fā)劑的紫外吸收光譜35
• 2.4.5 光引發(fā)劑種類及濃度對固化過程的影響35-37
• 2.4.6 紫外光固化膜的鉛筆硬度測試37-38
• 2.4.7 紫外光固化膜的光澤度測試38
• 2.4.8 紫外光固化膜的耐磨測試38
• 2.4.9 紫外光固化膜的力學性能測試38-39
• 2.4.10 紫外光固化膜的耐化學品性測試39-40
• 2.4.11 紫外光固化膜的吸水率測試40
• 2.4.12 PUA 改性 EA 前后性能對比40-41
• 2.4.13 PU 改性環(huán)氧丙烯酸酯41-48
• 2.5 本章小結48-49
• 第三章 反應性有機硅改性環(huán)氧丙烯酸酯的制備及其性能研究49-62
• 3.1 引言49
• 3.2 實驗部分49-52
• 3.2.1 藥品和試劑49-50
• 3.2.2 實驗儀器50
• 3.2.3 環(huán)氧丙烯酸酯（EA）的合成50
• 3.2.4 有機硅中間產物的合成50-51
• 3.2.5 有機硅改性環(huán)氧丙烯酸酯（EA）的合成51
• 3.2.6 UV 固化膜的制備51-52
• 3.3 表征52-54
• 3.3.1 異氰酸根的測定52-53
• 3.3.2 紅外光譜53
• 3.3.3 黏度53
• 3.3.4 凝膠率53
• 3.3.5 鉛筆硬度53-54
• 3.3.6 光澤度54
• 3.3.7 耐磨測試54
• 3.3.8 力學性能測試54
• 3.3.9 耐化學品性能測試54
• 3.4 結果與討論54-61
• 3.4.1 羥基硅油核磁表征54-55
• 3.4.2 反應過程監(jiān)測55-56
• 3.4.3 有機硅中間產物與 EA 摩爾比對改性產物黏度的影響56-57
• 3.4.4 光引發(fā)劑種類及濃度對固化過程的影響57-59
• 3.4.5 紫外光固化膜的鉛筆硬度測試59
• 3.4.6 紫外光固化膜的光澤度測試59-60
• 3.4.7 紫外光固化膜的耐磨測試60
• 3.4.8 紫外光固化膜的力學性能測試60-61
• 3.4.9 紫外光固化膜的耐化學品性能測試61
• 3.5 本章小結61-62
• 第四章 結論與展望62-64
• 4.1 結論62-63
• 4.2 展望63-64
• 參考文獻64-72
• 攻讀學位期間的科研成果72-73
• 致謝73-74

【參考文獻】

中國期刊全文數據庫 前8條

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  本文關鍵詞：紫外光固化環(huán)氧丙烯酸酯的改性，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：370247