论文部分内容阅读
紫外光(UV)固化涂料具有节能高效、绿色环保、涂膜性能优越等特点，应用领域越来越广;超支化聚合物具备高度支化的结构、类球形的分子形状、黏度较低的特殊性能。本文结合以上两者的优势，首先以马来海松酸三缩水甘油酯(MPTGE)、马来海松酸(MPA)、环氧氯丙烷(ECH)为原料合成松香基超支化环氧树脂(HBER)，再在丙烯酸(AA)的作用下，制备松香基超支化环氧丙烯酸酯(HBEA)并将其应用于紫外光固化涂料中，研究其固化漆膜性能。 首先以MPA、MPTGE、ECH为主要原料，分两步合成HBER，研究了相关的合成工艺条件，并对其结构和性能进行了表征。主要内容如下: 1、第一步MPTGE与MPA反应制得末端为羧基的超支化聚酯(HBPE)，适宜的工艺条件为MPA与MPTGE摩尔比为4∶1时，在温度为135℃下反应65 min，得到HBPE;所得产物再与ECH经开环、闭环反应得到HBER，其合适的工艺为ECH与HBPE摩尔比为18∶1时进行开环与闭环反应，在开环酯化反应中，以四丁基溴化铵为催化剂，用量为总物料量的2％，反应温度为100℃。在闭环反应中，以一定浓度的氢氧化钠溶液作为中和剂，在50℃下反应3小时得到产物。 2、对产物进行了FT-IR表征:492 cm-1处为羟基的伸缩振动峰，表明体系中存在大量的羟基;2950 cm-1和2867 cm-1附近分别为甲基和亚甲基吸收峰;1220(v-CH-CH2)、1139(v-C-O-C)、1059(vC-O-),846、760、667(v-CH2) cm-1处出现了缩水甘油酯型环氧树脂的特征吸收峰，说明反应生成了HBER。 其次，HBER与AA发生酯化反应得到分子链中含有碳碳双键的HBEA，文中探讨了合成工艺条件，主要研究内容如下: 1、投料方式的选择:HBER与AA反应过程中合适的投料方式为先将催化剂、阻聚剂均匀分散于AA中，然后将混合液体用滴液漏斗于30 min内滴加到HBER树脂中，适宜的反应温度为90℃，反应时间为2小时，以对苯二酚为阻聚剂，用量为总物料量的0.1％，以N,N-二甲基苯胺为催化剂，用量为总物料量的1％。 2、对产物进行了FT-IR表征，3492 cm-1附近羟基的伸缩振动峰面积增大，这表明体系中有大量新的羟基生成，1627 cm-1附近出现了丙烯酸碳碳双键的拉伸振动吸收峰，HBER曲线上环氧基团特征峰的消失，说明AA通过反应接到了HBER上。 最后以HBEA为低聚物制备紫外光固化涂料，研究了不同配方组成对涂膜性能的影响，考察了涂膜的固化行为以及相关性能，主要内容如下: 1、适宜的涂料配方是预聚物HBEA用量占总投料量的74％，使用复合光引发剂184/1173，用量为总投料量的4％，并且184与1173质量比为5∶5;使活性稀释剂HDDA、TMPTA等，用量为总投料量的20％，并且HDDA与TMPTA质量比为7∶3。以Foamex810作为消泡剂，Flow300作为流平剂，用量分别占投料量的0.3％、0.4％。 2、在上述制备条件下得到的固化膜外观为浅黄透明薄膜，同时，固化膜具有较好的硬度、热稳定性、冲击强度、耐化学腐蚀性，但是柔韧性与附着力稍差，有待进一步改进。