【摘要】：有機(jī)涂料是現(xiàn)代化學(xué)工業(yè)的一個(gè)重要分支。然而,幾乎所有的傳統(tǒng)涂料體系都不可避免地含有大量的有機(jī)溶劑或其它揮發(fā)性物質(zhì)(VOC)。因此低VOC水性光固化涂料成為目前涂料領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。水性聚酯是一類新發(fā)展的水性涂料成膜物質(zhì)。目前聚酯的水性化主要是通過胺類物質(zhì)對聚酯末端羧基的中和獲得,而胺類中和劑毒性較大。本文合成了一種生物基衣康酸類自乳化聚酯,考察了此類聚酯的固化成膜性能,并對基于巰基-烯點(diǎn)擊反應(yīng)的固化動(dòng)力學(xué)進(jìn)行了研究。以生物基衣康酸(IA)和1,4-丁二醇(BD)為原料縮聚合成了衣康酸類自乳化水性聚酯——聚(衣康酸丁二醇-co-衣康酸磺酸鈉丁二醇)酯(PBIINa)。聚酯側(cè)鏈引入磺酸基團(tuán)改變雙鍵密度和親水性能,在兼顧親水性能的基礎(chǔ)上提高聚酯的耐水解穩(wěn)定性。PBIINa分子兩端鍵接十一烯酸(UA)獲得雙鍵封端的衣康酸類聚酯(PBIINa-UA),提高聚酯的耐水性、耐腐蝕性和雙鍵的含量,實(shí)現(xiàn)聚酯結(jié)構(gòu)及性能的可控調(diào)節(jié)。研究表明PBIINa最佳合成條件為酯化時(shí)間5h、酯化溫度180℃。十一烯酸接枝的最佳酯化溫度為160℃、酯化時(shí)間4h,縮聚溫度155℃、縮聚時(shí)間5h。隨著磺酸基團(tuán)的增多,PBIINa-UA的粒徑減小,穩(wěn)定性增加,水溶性增大。將制得的水性聚酯(PBIINa-UA)借助巰基-烯點(diǎn)擊反應(yīng)固化成膜。通過對漆膜鉛筆硬度、附著力、吸水率、凝膠率、接觸角及力學(xué)性能的測試考察固化條件對涂膜性能的影響。研究表明,基于巰基-烯點(diǎn)擊反應(yīng)的PBIINa-UA固化成膜是通過巰基化合物產(chǎn)生的過氧自由基奪取巰基上的氫原子而產(chǎn)生具有活性的自由基,進(jìn)而引發(fā)成膜固化,因此克服了傳統(tǒng)熱固化氧阻聚的問題。當(dāng)PBIINa-UA中磺酸基團(tuán)與雙鍵摩爾比為1:10,巰基與雙鍵比為1:1,引發(fā)劑用量為PBIINa-UA和多官能巰基封端聚氨酯(PUSH)質(zhì)量的1.5%時(shí),得到的漆膜性能最佳。漆膜鉛筆硬度為6H,附著力等級1,拉伸強(qiáng)度為1.85MPa,斷裂伸長率為79.60%,吸水率97.71%,凝膠率為74.88%。利用FT-IR分析基于巰基-烯點(diǎn)擊反應(yīng)的PBIINa-UA固化動(dòng)力學(xué)。研究發(fā)現(xiàn),PBIINa-UA的巰基-烯基光固化反應(yīng)是-SH與-C=C-以1:1當(dāng)量比進(jìn)行的自由基逐步聚合反應(yīng)。通過分析FT-IR譜圖中巰基含量隨光照時(shí)間的變化,推導(dǎo)得出Irgacure2959引發(fā)的該巰基-烯點(diǎn)擊反應(yīng)為二級反應(yīng),PBIINa-UA的固化動(dòng)力學(xué)方程為y=-0.1151+49.38*(1-exp(-x/746.92))+11.02*(1-exp(-x/13.06))。
【學(xué)位授予單位】：青島科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TQ630.43

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 陸均杰;許振陽;陳唯;李勇;胡百九;顧宇昕;;羥基酸封端型水性聚酯及其水性涂料的研制[J];合成材料老化與應(yīng)用;2016年05期

2 李欣怡;管習(xí)文;張倩;張金枝;鄒其超;柴仕淦;;FT-IR研究聚酯-TDI型聚氨酯固化反應(yīng)動(dòng)力學(xué)[J];聚氨酯工業(yè);2016年01期

3 侯社峰;張和鵬;劉清;張秋禹;杜長高;喬富貴;;不飽和單體類型對巰基-烯體系光聚合動(dòng)力學(xué)的影響[J];粘接;2015年06期

4 劉國杰;;溶劑型涂料發(fā)展趨勢簡評[J];中國涂料;2008年10期

5 吳良義;;光固化不飽和聚酯樹脂研究進(jìn)展[J];熱固性樹脂;2007年05期

6 吳良義;王永紅;;不飽和聚酯樹脂國外近十年研究進(jìn)展[J];熱固性樹脂;2006年05期

7 金養(yǎng)智;;水性光固化涂料[J];涂料工業(yè);2006年06期

8 于同福;畢鴻琴;唐世珩;呂鵬;張顏萍;唐家鐸;;不飽和聚酯樹脂的常溫固化[J];熱固性樹脂;2006年03期

9 錢軍民,金志浩;不飽和聚酯樹脂改性研究進(jìn)展[J];熱固性樹脂;2002年04期

10 楊建文,曾兆華,王志明,楊小毛,陳用烈;紫外光固化水性涂料的發(fā)展概況[J];信息記錄材料;2001年01期

相關(guān)博士學(xué)位論文 前2條

1 吳建兵;含巰基光固化材料的制備及其在紫外光固化涂料中的性能研究[D];太原理工大學(xué);2015年

2 付長清;活性自由基乳液聚合制備水性巰基—烯UV固化樹脂及其性能[D];南昌大學(xué);2013年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前6條

1 崔麗艷;新型光固化材料的設(shè)計(jì)、合成及光聚合動(dòng)力學(xué)研究[D];青島大學(xué);2016年

2 代金月;基于衣康酸的不飽和聚酯合成及其性能研究[D];河北大學(xué);2015年

3 汪盈盈;聚衣康酸丁二醇酯的合成及表征[D];青島科技大學(xué);2013年

4 黃松;水性聚酯涂料的制備及其在汽車中涂漆中的應(yīng)用[D];華南理工大學(xué);2011年

5 王曉芳;水性UV光油的研制[D];曲阜師范大學(xué);2010年

6 王穎;硫醇/烯紫外光固化體系的動(dòng)力學(xué)及反應(yīng)機(jī)理研究[D];天津大學(xué);2003年

，

本文編號：2644698