一种新型UV固化预聚体的合成及性能研究

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双酚A型环氧丙烯酸酯因其具有固化速度快、固化膜硬度高、光泽度高、热稳定性和耐化学腐蚀性能优异等特点被普遍作为光敏预聚体,但是目前工业生产双酚A型环氧丙烯酸酯的工艺是把原料一次性加入后,升温至105℃左右进行加成反应,此工艺生产的产物相对分子质量分布不均匀,树脂黏度较高,柔韧性不好,使用不方便,并且在配制涂料时需加入大量活性稀释剂,一方面造成成本的升高,另一方面也使生产工艺变得繁琐等。二乙二醇二缩水甘油醚(JX-023)是一种黏度很低的环氧化合物,把它加入到双酚A型环氧树脂中,既能起到降低体系黏度的作用,又能改善树脂固化物的力学性能。于是,本论文提出了在双酚A型环氧树脂(E-51)加入JX-023生产新型光敏预聚体的方法。具体研究内容是:以E-51/JX-023混合物和丙烯酸(AA)为原料,三苯基膦为催化剂,对甲氧基酚为阻聚剂,合成了一种新型的光敏预聚体,通过研究反应温度、反应物的配比,催化剂和阻聚剂的选择和用量等因素得出较佳的反应条件为:反应温度为105℃,催化剂三苯基膦的用量为0.80%,阻聚剂对甲氧基酚的用量为0.30%,反应原料E-51与JX-023的投料质量比为2.5:1,能有效降低反应体系黏度。并将所合成的新型光敏预聚体加入光引发剂后配成紫外光固化涂料,结果表明,固化膜具有良好的性能。另外,利用十六烷基三甲基溴化铵对纳米SiO2进行表面处理后,再用硅烷偶联剂γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(KH-570)对其进行表面改性,加入到合成的光敏预聚体中,添加光引发剂后配制成纳米复合涂料,通过金相显微镜考察纳米SiO2在光固化树脂中的分散情况,结果表明改性后的纳米SiO2在在树脂中的分散性较好。对固化后的涂膜进行硬度和拉伸性能测试,结果表明,纳米Si02的加入能增强涂膜的硬度。
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