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光敏涂料是可广泛应用于机械、电子、感光油墨等领域的金属和非金属涂层材料。光敏涂料与传统涂料相比,具有无污染,使用工序简单、成本低、效率高的特点,被誉为绿色涂料。 光敏涂料主要由光敏预聚物、活性稀释剂、光引发体系三部分组成。光敏预聚物是光敏涂料的主要组成部分。决定了固化涂层的主要使用性能如硬度、柔韧性、耐磨性及粘附性等。最早应用的光敏预聚物是不饱和聚酯树脂,随后相继研究开发了聚氨酯、聚醚、聚酯、丙烯酸环氧树脂等许多品种。 本文首先针对当前应用最为广泛的环氧丙烯酸酯型光敏涂料做了较为细致全面的研究工作。合成了以双酚A型环氧树脂与丙烯酸反应生成的环氧丙烯酸酯光敏预聚物、以环氧大豆油与丙烯酸反应生成的环氧大豆油丙烯酸酯光敏预聚物;再以顺酐分别与上述两种产物反应进行改性,生成新的改性体。研究了温度、配比、反应时间、催化剂等因素对反应速率和反应转化率的影响。 在以上合成路线的基础上,为了达到进一步提高光敏预聚物光敏性,改善涂膜性能的目的,开发了一种先以丙烯酸羟乙酯与顺酐加成生成半酯,再用此半酯与环氧树脂和环氧大豆油反应,最终获得具有更高光敏性的光敏预聚物的合成路线。对这条路线的最佳合成条件进行了研究。 本研究还开发了一种环氧树脂—不饱和聚酯嵌段共聚型光敏预聚物。在配制光敏涂料阶段,为获得品质优良的光敏涂料,把制得的各种光敏预聚物与不同品种、不同加量的活性稀释剂、光引发剂混配制成具有不同性能特征的光敏涂料。采用正交试验法进行优选。在本实验条件下,这些优选配方的表干光固化时间都在60秒以内。 对经过筛选的光敏涂料进行光固化动力学研究。采用DPC和红外光谱仪获取光固化动力学数据。对光固化膜的热性能进行了测试和表征。 此外还测试了不同光固化膜的附着力、硬度、柔韧性、贮存稳定性等性能指标。研究结果表明,制得的光固化涂料具有良好的力学性能和较高光敏性。