【摘要】：UV光固化技術(shù)具有高效、節(jié)能、經(jīng)濟、環(huán)境友好等特點,廣泛應(yīng)用于涂料、油墨、膠黏劑、3D打印、光刻膠等微電子領(lǐng)域。稀土元素具有優(yōu)異的光、電、磁等特性,將稀土配合物引入到光固化涂料中,可以獲得稀土高分子復(fù)合材料,使其同時具備稀土材料和高分子材料的優(yōu)良特性。本論文的研究工作主要包含兩大部分:稀土配合物的合成和稀土配合物復(fù)合光固化涂料的制備。本文選擇熒光性能良好的稀土鋱離子與有機羧酸配位,分別合成三種稀土配合物,并對這些配合物進行結(jié)構(gòu)表征以及性能測試。然后將所合成的稀土配合物以摻雜的方式引入到光固化涂料中,制備出一系列稀土高分子復(fù)合材料,并對其性能進行了測試與研究。本文主要工作內(nèi)容:(1)選用不飽和長鏈脂肪酸十一烯酸與氧化鋱作為原料,合成了稀土鋱-十一烯酸配合物Tb-10-UA,通過紅外、元素分析、XRD、熱重等方法對其結(jié)構(gòu)進行了表征,得出分子式為Tb(C_(11)H_(19)O_2)_3·H_2O,熒光光譜顯示配合物Tb-10-UA可以發(fā)射出鋱離子的典型發(fā)射峰,且熒光強度較強,色度較純。探討了反應(yīng)體系pH和反應(yīng)物配比(Tb~(3+)/10-UA)對合成稀土配合物Tb-10-UA產(chǎn)率及熒光強度的影響,結(jié)果表明當(dāng)反應(yīng)環(huán)境pH為6.0時,配合物Tb-10-UA的產(chǎn)率最高,并且熒光強度最強,當(dāng)配比為1:4時,熒光強度最強,而且配合物Tb-10-UA的熱穩(wěn)定性優(yōu)于十一烯酸。(2)選用具有氫化菲環(huán)結(jié)構(gòu)的生物質(zhì)松香酸與氧化鋱作為原料,合成了稀土鋱-松香酸配合物Tb-ABA,通過紅外、元素分析、XRD、熱重等方法對其結(jié)構(gòu)進行了表征,得出分子式為Tb(C_(20)H_(28)O_2)_3·H_2O,熒光光譜顯示配合物Tb-ABA可以發(fā)射出鋱離子的熒光特征峰,色度較純。同時探討了反應(yīng)體系pH和反應(yīng)物配比(Tb~(3+)/ABA)對合成稀土配合物Tb-ABA產(chǎn)率及熒光強度的影響,結(jié)果表明當(dāng)pH為6.0時,稀土配合物的產(chǎn)率最高,并且熒光強度最強,當(dāng)配比為1:3時,熒光強度最強,并且配合物Tb-ABA的熱穩(wěn)定性優(yōu)于松香酸。(3)選用不飽和長鏈脂肪酸蓖麻油酸與氧化鋱作為原料,合成了稀土鋱-蓖麻油酸配合物Tb-RA,通過紅外、XRD、熱重等方法對其進行了表征,證明產(chǎn)物已成功合成,熒光光譜顯示配合物Tb-RA可以發(fā)射出鋱離子的熒光特征峰,色度較純。探討了反應(yīng)體系pH對合成稀土配合物Tb-RA產(chǎn)率及熒光強度的影響,結(jié)果表明當(dāng)pH為7.0時,最有利于配位反應(yīng)的進行,產(chǎn)率較高,并且熒光強度最強。配合物Tb-RA的熱穩(wěn)定性優(yōu)于蓖麻油酸。(4)為獲得綜合性能良好的涂膜,通過改變活性稀釋劑種類及用量、光引發(fā)劑1173用量,經(jīng)測試得出最佳的光固化涂料配方:80%的B-369型聚氨酯丙烯酸酯,15%的活性稀釋劑TMPTA,5%的光引發(fā)劑1173。將稀土配合物Tb-10-UA、Tb-ABA、Tb-RA分別添加到最佳涂料中,制備出一系列稀土高分子涂膜。通過對其進行掃描電鏡、熒光分析、熱重分析等測試,結(jié)果表明,稀土配合物在高分子基質(zhì)中分散均勻,與光固化涂料相容性較好,稀土高分子涂膜可以發(fā)出綠色熒光,且隨著稀土配合物含量的增加,熒光強度也隨之增加,熱穩(wěn)定性能整體較為良好,涂膜硬度高達6H。
【學(xué)位授予單位】：南昌航空大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：TQ630.1
【圖文】：

圖 1-1 稀土配合物的發(fā)光機理及能量傳遞過程Fig. 1-1 Luminescence mechanism and energy transfer process of rare earth complex土有機配合物的主要類型土有機配體種類很多，一般分為含氧有機配體[10-12]、含氮有機配體[1機配體[17-18]等，目前應(yīng)用最廣泛的四類配體分別是β-二酮類、有機羧大環(huán)類以及有機高分子類配體[19]。β-二酮類配合物-二酮有酮式和烯醇式兩種結(jié)構(gòu)形式，當(dāng)醇式脫去質(zhì)子后，以螯合雙齒子進行配位，形成穩(wěn)定的六元環(huán)。β-二酮體在紫外光區(qū)域具有高的吸 Eu3+和 Tb3+之間有較高的能量傳遞效率，從而使得它們形成的配合熒光強度[20]。其中二苯甲酰甲烷（HDBM）和ɑ-噻吩酰三氟丙酮（見。

航空大學(xué)碩士學(xué)位論文 第二章 稀土鋱與十一烯酸配合物的制備及性能處，雙鍵 C=H 的伸縮振動吸收峰 3075 cm-1處，雙鍵 C=C 的伸縮振動吸644 cm-1處。1715 cm-1處為十一烯酸羧基 C=O 的伸縮振動峰，而在配0-UA 的紅外光譜中，1715 cm-1處的吸收峰消失，出現(xiàn)了羧酸鹽 COO-的分別是 1567 cm-1處的不對稱振動吸收峰和 1444 cm-1處的對稱振動吸收峰十一烯酸成功地與稀土鋱離子進行了配位，并且Δν (νas-νs)小于 200 cm-1，子與十一烯酸以螯合雙齒方式進行配位[76]。而且在 3412 cm-1~3605 cm-1微弱吸收，可能是水分子羥基的對稱伸縮振動，所以初步判斷稀土鋱離烯酸、水進行了配位。

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本文編號：2717980