本文關(guān)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(chǎn)效率高、污染少、節(jié)能、固化后產(chǎn)物性能優(yōu)異等優(yōu)點(diǎn)被廣泛應(yīng)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(yù)聚物，不用或少用活性稀釋劑，是紫外光固化領(lǐng)域新的發(fā)展趨勢(shì)之一。環(huán)氧丙烯酸酯（EA）是應(yīng)用最為廣泛的UV光固化預(yù)聚物，但黏度很大（9.2Pa·s（60℃）），使用不便，且固化后的膜很脆。對(duì)EA實(shí)施改性的化學(xué)方法，常常是通過(guò)對(duì)部分環(huán)氧樹(shù)脂的主鏈擴(kuò)鏈，引入柔順性鏈段，以實(shí)現(xiàn)降低黏度、增加柔韌性的目的。本文將在人們較少關(guān)注的環(huán)氧丙烯酸酯側(cè)鏈上引入柔性鏈段，以期達(dá)到同樣的目的。具體研究?jī)?nèi)容包括以下兩個(gè)方面： （1）反應(yīng)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(chǎn)物。然后PUA與環(huán)氧丙烯酸酯側(cè)鏈上的羥基反應(yīng)，根據(jù)不同的PUA:EA摩爾比，得到一系列的產(chǎn)物。討論了不同PUA:EA摩爾比改性產(chǎn)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(xué)品性質(zhì)與未改性的環(huán)氧丙烯酸酯的不同。合成的一系列產(chǎn)物中，當(dāng)用于合成PUA的PEG的分子量為1000g/mol，，且n(PUA):n(EA)=0.1:1時(shí)的改性產(chǎn)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(dá)75%以上；紫外光固化性能與未改性前相當(dāng)；改性前后的EA固化膜的光澤度、鉛筆硬度及拉伸強(qiáng)度沒(méi)有變化，而斷裂伸長(zhǎng)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(dāng)，吸水率無(wú)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(duì)EA的改性基本達(dá)到預(yù)期目標(biāo)。 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(jìn)行反應(yīng)，同樣得到一端是異氰酸根，一端是雙鍵的中間產(chǎn)物（PU），然后PU與環(huán)氧丙烯酸酯側(cè)鏈上的羥基反應(yīng)得到最終產(chǎn)物。也討論了不同改性比例的中間產(chǎn)物對(duì)改性產(chǎn)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(xué)性的影響。合成的改性產(chǎn)物中，當(dāng)n(PU):n(EA)的比例大于0.4時(shí)，PU的質(zhì)量會(huì)大于EA。綜合考慮，以n(PU):n(EA)=0.4:1時(shí)的改性產(chǎn)物較為理想：黏度為4Pa·s （60℃），相比EA9.2Pa·s（60℃），黏度下降達(dá)55%；紫外光固化性能與未改性前相當(dāng)；改性后EA固化膜的鉛筆硬度無(wú)變化，斷裂伸長(zhǎng)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(qiáng)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(jī)硅改性EA 類(lèi)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(yīng)性有機(jī)硅中間產(chǎn)物。然后中間產(chǎn)物與環(huán)氧丙烯酸酯側(cè)鏈上的羥基反應(yīng)得到最終改性產(chǎn)物。隨著改性用中間產(chǎn)物用量的增加，最終改性產(chǎn)物黏度逐漸增大，且所有最終改性產(chǎn)物的黏度都較EA大。改性產(chǎn)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(qiáng)度也都逐漸下降。但固化膜的斷裂伸長(zhǎng)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(méi)有變化，但耐丙酮性和耐堿性有所下降。
【關(guān)鍵詞】：紫外光固化 環(huán)氧丙烯酸酯 改性 黏度 柔韌性
【學(xué)位授予單位】：蘇州大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類(lèi)號(hào)】：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(shù)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(yīng)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(xué)改性15-24
• 1.3 本課題的選題意義及內(nèi)容24-25
• 第二章 反應(yīng)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(shí)驗(yàn)部分25-29
• 2.2.1 藥品和試劑25-26
• 2.2.2 實(shí)驗(yàn)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(chǎn)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(cè)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(cè)試30-31
• 2.3.9 力學(xué)性能測(cè)試31
• 2.3.10 流變31
• 2.3.11 耐化學(xué)品性能測(cè)試31
• 2.3.14 吸水率測(cè)試31-32
• 2.4 PUA 改性環(huán)氧丙烯酸酯結(jié)果與討論32-48
• 2.4.1 反應(yīng)過(guò)程監(jiān)測(cè)32-33
• 2.4.2 不同分子量 PEG 對(duì)改性產(chǎn)物黏度的影響33-34
• 2.4.3 PUA 與 EA 摩爾比對(duì)改性產(chǎn)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(lèi)及濃度對(duì)固化過(guò)程的影響35-37
• 2.4.6 紫外光固化膜的鉛筆硬度測(cè)試37-38
• 2.4.7 紫外光固化膜的光澤度測(cè)試38
• 2.4.8 紫外光固化膜的耐磨測(cè)試38
• 2.4.9 紫外光固化膜的力學(xué)性能測(cè)試38-39
• 2.4.10 紫外光固化膜的耐化學(xué)品性測(cè)試39-40
• 2.4.11 紫外光固化膜的吸水率測(cè)試40
• 2.4.12 PUA 改性 EA 前后性能對(duì)比40-41
• 2.4.13 PU 改性環(huán)氧丙烯酸酯41-48
• 2.5 本章小結(jié)48-49
• 第三章 反應(yīng)性有機(jī)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(shí)驗(yàn)部分49-52
• 3.2.1 藥品和試劑49-50
• 3.2.2 實(shí)驗(yàn)儀器50
• 3.2.3 環(huán)氧丙烯酸酯（EA）的合成50
• 3.2.4 有機(jī)硅中間產(chǎn)物的合成50-51
• 3.2.5 有機(jī)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(cè)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(cè)試54
• 3.3.8 力學(xué)性能測(cè)試54
• 3.3.9 耐化學(xué)品性能測(cè)試54
• 3.4 結(jié)果與討論54-61
• 3.4.1 羥基硅油核磁表征54-55
• 3.4.2 反應(yīng)過(guò)程監(jiān)測(cè)55-56
• 3.4.3 有機(jī)硅中間產(chǎn)物與 EA 摩爾比對(duì)改性產(chǎn)物黏度的影響56-57
• 3.4.4 光引發(fā)劑種類(lèi)及濃度對(duì)固化過(guò)程的影響57-59
• 3.4.5 紫外光固化膜的鉛筆硬度測(cè)試59
• 3.4.6 紫外光固化膜的光澤度測(cè)試59-60
• 3.4.7 紫外光固化膜的耐磨測(cè)試60
• 3.4.8 紫外光固化膜的力學(xué)性能測(cè)試60-61
• 3.4.9 紫外光固化膜的耐化學(xué)品性能測(cè)試61
• 3.5 本章小結(jié)61-62
• 第四章 結(jié)論與展望62-64
• 4.1 結(jié)論62-63
• 4.2 展望63-64
• 參考文獻(xiàn)64-72
• 攻讀學(xué)位期間的科研成果72-73
• 致謝73-74

【參考文獻(xiàn)】

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  本文關(guān)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(hào)：370247