UV單組份光引發(fā)劑及含胺樹(shù)脂的制備與性能研究
發(fā)布時(shí)間:2021-09-15 13:42
UV光聚合技術(shù)中基于丙烯酸酯的自由基聚合反應(yīng)迅速,使其在涂料、印刷油墨、光油等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。但該聚合反應(yīng)類(lèi)型易受氧分子對(duì)自由基的抑制作用,通常會(huì)降低聚合反應(yīng)速率、延長(zhǎng)曝光時(shí)間,導(dǎo)致表面固化不良。在實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)中,往往通過(guò)增加光引發(fā)劑的質(zhì)量分?jǐn)?shù)或添加胺、硫醇、硼烷等氫供體以緩解氧氣的抑制作用。但胺類(lèi)及傳統(tǒng)光引發(fā)劑分子量較小、極易遷移,過(guò)多的胺助引發(fā)劑還會(huì)影響涂層表面的硬度。因而開(kāi)發(fā)能夠緩解氧阻聚的新物質(zhì)仍然是光固化領(lǐng)域中的研究熱點(diǎn)。本論文的目的主要是制備及研究能夠緩解氧阻聚、降低表干時(shí)間的單組份光引發(fā)劑及含胺四官能度聚氨酯丙烯酸樹(shù)脂,主要研究?jī)?nèi)容及結(jié)論如下:1.將2-甲氨基乙醇(MAE)引入4-甲基二苯甲酮(MBP)分子結(jié)構(gòu)中,制備了一種新型單組份光引發(fā)劑(MAE-MBP)。通過(guò)FTIR、UV-vis表征了MBP、MAE-MBP的結(jié)構(gòu)、吸光度、遷移性。結(jié)果表明:MAE成功接枝到MBP分子結(jié)構(gòu)中。與MBP相比,MAE-MBP最大吸收峰波長(zhǎng)無(wú)明顯變化,但最大吸收波長(zhǎng)由368 nm延伸至400 nm,最大吸光度由0.268提高到0.845,遷移率由79.7%降低為17.6%,具有良好的高吸光度...
【文章來(lái)源】:西安理工大學(xué)陜西省
【文章頁(yè)數(shù)】:57 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
氧氣對(duì)自由基聚合過(guò)程的抑制機(jī)理Fig.1-1Mechanismofinhibitionofoxygenonfreeradicalpolymerization
圖 1-2 傳統(tǒng)汞燈與 LED 燈的光學(xué)特性Fig.1-2 Traditional mercury lamp optics versus LED optics-LED 光固化技術(shù)因其更好的運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性、先進(jìn)的系統(tǒng)功能以勢(shì)正在快速發(fā)展。但 LED 光源在應(yīng)用過(guò)程中也存在局限性。有非常短的波長(zhǎng)區(qū)間,且輸出功率相對(duì)較小,印刷或涂布速度一定程度上限制了光固化油墨、涂料等的應(yīng)用。論上要達(dá)到較好的固化速度,光聚合體系中光引發(fā)劑的吸收光圍要完全一致,因此傳統(tǒng)的 UV 汞燈下應(yīng)用的光引發(fā)劑在 LE。目前已開(kāi)發(fā)出一些用于 LED 光源下的光引發(fā)劑,但相對(duì)較有毒性、且氣味較大。用于 LED 光源下的自由基型光引發(fā)劑同樣存在氧阻聚的問(wèn)題,,UV-LED 光固化技術(shù)優(yōu)勢(shì)眾多,但鑒于目前傳統(tǒng)光引發(fā)劑吸的匹配性差、設(shè)備輸出功率低及自由基型光固化體系存在的
目前市場(chǎng)上應(yīng)用的以自由基聚合為機(jī)理的丙烯酸類(lèi)光大。其中聚氨酯丙烯酸類(lèi)樹(shù)脂因固化速度、抗張強(qiáng)度、柔性、較佳,成為光固化領(lǐng)域中的“寵兒”。又稱作稀釋劑,常用來(lái)調(diào)節(jié)體系的粘度,因分子內(nèi)也含有雙鍵共同參與成膜。通常情況下,單體中官能度的多少將直接決定單體官能度越高,有利于提高固化速率,但會(huì)影響光固化產(chǎn)品聚合體系中的占比通常很低,但在涂料、膠黏劑、油墨中是調(diào)分。一般助劑如流平劑、分散劑、阻聚劑等,在光固化反應(yīng)結(jié)導(dǎo)致涂膜出現(xiàn)針孔、反粘的現(xiàn)象[13]。理想狀態(tài)下不受氧氣抑制的自由基型光引發(fā)劑的光聚合過(guò)程。自由基型光引發(fā)劑(PI)可分為裂解型(NorrishⅠ)和奪氫型(紫外光的作用下吸收光能,均裂為初級(jí)活性自由基 R·、R’·,過(guò)雙分子化學(xué)反應(yīng)將質(zhì)子轉(zhuǎn)移產(chǎn)生活性自由基,兩者在激發(fā)三的雙鍵,最終形成交聯(lián)網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)[14]。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]UV固化超支化聚氨酯丙烯酸酯的最新研究進(jìn)展[J]. 何明俊,胡孝勇,柯勇. 中國(guó)膠粘劑. 2017(09)
[2]LED-UV環(huán)保油墨的研究進(jìn)展[J]. 陳海生,付文亭,陳新,皮陽(yáng)雪,陳顯頌. 塑料包裝. 2017(04)
[3]含柔性鏈超支化聚氨酯丙烯酸酯的制備及表征[J]. 董海暉,向洪平,劉曉暄. 涂料工業(yè). 2017(06)
[4]一種含氟可聚合光引發(fā)劑的合成及光聚合性能研究[J]. 張娜,王磊,聶俊,楊金梁. 涂料工業(yè). 2017(06)
[5]UV固化涂料用長(zhǎng)臂多官能度大分子光引發(fā)劑的合成及性能[J]. 楊永登,梁爽,李云慶,王家喜. 涂料工業(yè). 2017(06)
[6]光引發(fā)劑BzTPO的合成及其在LED光源條件下引發(fā)效率研究[J]. 王志明,王婷婷,何偉,于青,宋亮,王忠衛(wèi). 精細(xì)與專(zhuān)用化學(xué)品. 2017(01)
[7]低遷移性雙官能度光引發(fā)劑的合成及光聚合性能研究[J]. 簡(jiǎn)凱,李東兵,聶俊,楊金梁. 信息記錄材料. 2016(04)
[8]雙鍵可控紫外光固化超支化聚氨酯丙烯酸酯的制備與表征[J]. 徐朝華,陳嬋,孫寧,李珩,李亦彪. 高等學(xué)校化學(xué)學(xué)報(bào). 2016(06)
[9]氫給體—抑制UV自由基聚合氧阻聚[J]. 龐來(lái)興. 涂料技術(shù)與文摘. 2016(05)
[10]自由基型光引發(fā)劑的研究進(jìn)展[J]. 簡(jiǎn)凱,楊金梁,聶俊. 涂料技術(shù)與文摘. 2016(04)
博士論文
[1]新型有機(jī)鋯化合物的制備及在光固化體系中克服氧阻聚的光聚合動(dòng)力學(xué)研究[D]. 周俊溢.廣東工業(yè)大學(xué) 2018
碩士論文
[1]低遷移和低毒性的自由基光引發(fā)劑的制備及其性能研究[D]. 簡(jiǎn)凱.北京化工大學(xué) 2017
[2]UV固化線型/超支化聚氨酯丙烯酸酯的合成、結(jié)構(gòu)與性能研究[D]. 羅賽.湖南大學(xué) 2017
[3]加核型超支化聚氨酯/丙烯酸樹(shù)脂的制備及應(yīng)用研究[D]. 陳嬋.五邑大學(xué) 2015
[4]可聚合NorrishⅠ型光引發(fā)劑的合成與性質(zhì)研究[D]. 黃辰.北京化工大學(xué) 2015
[5]超支化聚氨酯丙烯酸酯的合成及其在UV光固化涂料中的應(yīng)用[D]. 王玉秀.華南理工大學(xué) 2015
[6]含硅可聚合型光引發(fā)劑引發(fā)梯度聚合物的性能研究及含硅雙;趸⒐庖l(fā)劑的合成[D]. 李艷霞.北京化工大學(xué) 2015
[7]UV-LED噴墨油墨的研究[D]. 易青.南京林業(yè)大學(xué) 2014
本文編號(hào):3396184
【文章來(lái)源】:西安理工大學(xué)陜西省
【文章頁(yè)數(shù)】:57 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
氧氣對(duì)自由基聚合過(guò)程的抑制機(jī)理Fig.1-1Mechanismofinhibitionofoxygenonfreeradicalpolymerization
圖 1-2 傳統(tǒng)汞燈與 LED 燈的光學(xué)特性Fig.1-2 Traditional mercury lamp optics versus LED optics-LED 光固化技術(shù)因其更好的運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性、先進(jìn)的系統(tǒng)功能以勢(shì)正在快速發(fā)展。但 LED 光源在應(yīng)用過(guò)程中也存在局限性。有非常短的波長(zhǎng)區(qū)間,且輸出功率相對(duì)較小,印刷或涂布速度一定程度上限制了光固化油墨、涂料等的應(yīng)用。論上要達(dá)到較好的固化速度,光聚合體系中光引發(fā)劑的吸收光圍要完全一致,因此傳統(tǒng)的 UV 汞燈下應(yīng)用的光引發(fā)劑在 LE。目前已開(kāi)發(fā)出一些用于 LED 光源下的光引發(fā)劑,但相對(duì)較有毒性、且氣味較大。用于 LED 光源下的自由基型光引發(fā)劑同樣存在氧阻聚的問(wèn)題,,UV-LED 光固化技術(shù)優(yōu)勢(shì)眾多,但鑒于目前傳統(tǒng)光引發(fā)劑吸的匹配性差、設(shè)備輸出功率低及自由基型光固化體系存在的
目前市場(chǎng)上應(yīng)用的以自由基聚合為機(jī)理的丙烯酸類(lèi)光大。其中聚氨酯丙烯酸類(lèi)樹(shù)脂因固化速度、抗張強(qiáng)度、柔性、較佳,成為光固化領(lǐng)域中的“寵兒”。又稱作稀釋劑,常用來(lái)調(diào)節(jié)體系的粘度,因分子內(nèi)也含有雙鍵共同參與成膜。通常情況下,單體中官能度的多少將直接決定單體官能度越高,有利于提高固化速率,但會(huì)影響光固化產(chǎn)品聚合體系中的占比通常很低,但在涂料、膠黏劑、油墨中是調(diào)分。一般助劑如流平劑、分散劑、阻聚劑等,在光固化反應(yīng)結(jié)導(dǎo)致涂膜出現(xiàn)針孔、反粘的現(xiàn)象[13]。理想狀態(tài)下不受氧氣抑制的自由基型光引發(fā)劑的光聚合過(guò)程。自由基型光引發(fā)劑(PI)可分為裂解型(NorrishⅠ)和奪氫型(紫外光的作用下吸收光能,均裂為初級(jí)活性自由基 R·、R’·,過(guò)雙分子化學(xué)反應(yīng)將質(zhì)子轉(zhuǎn)移產(chǎn)生活性自由基,兩者在激發(fā)三的雙鍵,最終形成交聯(lián)網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)[14]。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]UV固化超支化聚氨酯丙烯酸酯的最新研究進(jìn)展[J]. 何明俊,胡孝勇,柯勇. 中國(guó)膠粘劑. 2017(09)
[2]LED-UV環(huán)保油墨的研究進(jìn)展[J]. 陳海生,付文亭,陳新,皮陽(yáng)雪,陳顯頌. 塑料包裝. 2017(04)
[3]含柔性鏈超支化聚氨酯丙烯酸酯的制備及表征[J]. 董海暉,向洪平,劉曉暄. 涂料工業(yè). 2017(06)
[4]一種含氟可聚合光引發(fā)劑的合成及光聚合性能研究[J]. 張娜,王磊,聶俊,楊金梁. 涂料工業(yè). 2017(06)
[5]UV固化涂料用長(zhǎng)臂多官能度大分子光引發(fā)劑的合成及性能[J]. 楊永登,梁爽,李云慶,王家喜. 涂料工業(yè). 2017(06)
[6]光引發(fā)劑BzTPO的合成及其在LED光源條件下引發(fā)效率研究[J]. 王志明,王婷婷,何偉,于青,宋亮,王忠衛(wèi). 精細(xì)與專(zhuān)用化學(xué)品. 2017(01)
[7]低遷移性雙官能度光引發(fā)劑的合成及光聚合性能研究[J]. 簡(jiǎn)凱,李東兵,聶俊,楊金梁. 信息記錄材料. 2016(04)
[8]雙鍵可控紫外光固化超支化聚氨酯丙烯酸酯的制備與表征[J]. 徐朝華,陳嬋,孫寧,李珩,李亦彪. 高等學(xué)校化學(xué)學(xué)報(bào). 2016(06)
[9]氫給體—抑制UV自由基聚合氧阻聚[J]. 龐來(lái)興. 涂料技術(shù)與文摘. 2016(05)
[10]自由基型光引發(fā)劑的研究進(jìn)展[J]. 簡(jiǎn)凱,楊金梁,聶俊. 涂料技術(shù)與文摘. 2016(04)
博士論文
[1]新型有機(jī)鋯化合物的制備及在光固化體系中克服氧阻聚的光聚合動(dòng)力學(xué)研究[D]. 周俊溢.廣東工業(yè)大學(xué) 2018
碩士論文
[1]低遷移和低毒性的自由基光引發(fā)劑的制備及其性能研究[D]. 簡(jiǎn)凱.北京化工大學(xué) 2017
[2]UV固化線型/超支化聚氨酯丙烯酸酯的合成、結(jié)構(gòu)與性能研究[D]. 羅賽.湖南大學(xué) 2017
[3]加核型超支化聚氨酯/丙烯酸樹(shù)脂的制備及應(yīng)用研究[D]. 陳嬋.五邑大學(xué) 2015
[4]可聚合NorrishⅠ型光引發(fā)劑的合成與性質(zhì)研究[D]. 黃辰.北京化工大學(xué) 2015
[5]超支化聚氨酯丙烯酸酯的合成及其在UV光固化涂料中的應(yīng)用[D]. 王玉秀.華南理工大學(xué) 2015
[6]含硅可聚合型光引發(fā)劑引發(fā)梯度聚合物的性能研究及含硅雙;趸⒐庖l(fā)劑的合成[D]. 李艷霞.北京化工大學(xué) 2015
[7]UV-LED噴墨油墨的研究[D]. 易青.南京林業(yè)大學(xué) 2014
本文編號(hào):3396184
本文鏈接:http://sikaile.net/projectlw/hxgylw/3396184.html
最近更新
教材專(zhuān)著