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紫外光固化材料通常是由预聚物、稀释剂和光引发剂组成。常用的预聚物有双酚A型环氧丙烯酸酯和酚醛环氧丙烯酸酯,它们具有固化速度快,固化物硬度高、耐热性好、耐腐蚀的优点,但也存在着固化物脆性大、韧性差的缺点,特别是它们的黏度很高,必须要加入大量的活性稀释剂来调节黏度。这一方面会造成紫外光固化材料的具有较大气味,另一方面会使成本大大增加。因此,开发黏度适中且不需要加入稀释剂调节黏度的预聚物是非常必要的。本文主要研究的是一种新型光敏预聚物——苯基缩水甘油醚丙烯酸酯(PGEA)的合成与应用。PGEA最大的特点是黏度适中,可直接加入光引发剂进行固化,使用方便。而且其固化材料的粘弹性非常出色,可以应用于某些对材料抗拉性能要求较高的特殊场所。具体研究内容如下:首先,以苯基缩水甘油醚(PGE)和丙烯酸(AA)为原料,三苯基膦为催化剂,对羟基苯甲醚为阻聚剂,合成了新型光敏预聚物苯基缩水甘油醚丙烯酸酯(PGEA)。通过对合成过程中各种工艺要素进行实验分析,得出最佳合成条件为:原料投料摩尔比n(PGE):n(AA)=1:1.1,对羟基苯甲醚含量为0.3%,三苯基膦的含量为0.8%,反应温度110℃。其次,将光引发剂1-羟基环己基-苯基甲酮(UV184)和2-羟基-2-甲基-1-苯基丙酮(UV1173)分别加入光敏预聚物PGEA中,配制成两组紫外光固化涂料,然后分别固化后进行拉伸测试,发现光引发剂UV184与合成的预聚物更加匹配,其最佳含量为4%。另外,还将PGEA与双酚A型环氧丙烯酸树脂(DH306)进行对比实验,分别测试表征了两种预聚物固化后材料的主要性能,结果发现PGEA固化后材料的凝胶率、力学性能、附着力、耐水性和耐腐蚀性要更好。最后,先利用十六烷基三甲基溴化铵对纳米SiO2进行表面处理,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,然后加入到合成的预聚体PGEA中,配制成UV纳米复合涂料。利用扫描电子显微镜观测,发现当改性纳米SiO2在涂料中含量低于5%时,其分散性较好。利用原子力显微镜观察,发现涂膜表面光滑均一。且添加适量的改性纳米SiO2后,可以增强固化后材料的硬度、柔韧性和拉伸力学性能。