UV固化脂环族环氧树脂体系的设计及其响应面优化

为了明确光敏剂的种类及用量对脂环族环氧树脂3,4-环氧环己基甲基-3,4-环氧环己基甲酸酯(TTA-21)固化特性、透光性和力学性能的影响,采用差示扫描量热法(DSC)和紫外可见光光度计探究了 2-异丙基硫杂蒽酮(ITX)、安息香二甲醚(BDK)、1-羟环己基苯酮(184)及其用量对脂环族环氧树脂TTA-21(4-乙烯基环氧环己烷为稀释剂,三苯基六氟锑酸盐为光引发剂)薄膜固化程度和透光率的影响.在此基础上进一步分析了二((3,4-环氧环己基)甲基)己二酸酯(TTA-26)和三羟甲基丙烷三缩水甘油醚(TPEG)对TTA-21固化物薄膜拉伸强度的作用规律.利用Box-Behnken响应面分析法对体系中TTA-26、TPEG和稀释剂的含量进行了优化.研究表明,在脂环族环氧树脂体系中光敏剂BDK的添加量为1％时,薄膜固化率可达98.12％,透光率可达86％以上;TPEG和TTA-26在固化体系中的添加量均为20％时,固化薄膜的拉伸强度分别为46.80 MPa和42.78 MPa,断裂伸长率分别为11.2％和13.7％;稀释剂添加量为30％时,固化薄膜的拉伸强度可达到最高值57.14 MPa.各响应因子对拉伸强度的影响强弱顺序为稀释剂(C)＞TTA-26(A)＞TPEG(B),响应面法优化最佳工艺为TTA-26添加量24.75％、TPEG添加量20.65％、稀释剂添加量18.70％,在此条件下固化薄膜的拉伸强度可达58.97MPa.     

脂环族环氧-丙烯酸酯混杂光固化树脂的设计及性能研究

采用二乙二醇二甲基丙烯酸酯(DEGDMA)和三乙二醇二甲基丙烯酸酯(3EGDMA),分别与脂环族环氧树脂(TTA-21)共混，构建了TTA-21/DEGDMA和TTA-21/3EGDMA阳离子/自由基混杂光固化体系，探究了上述体系的组成对固化薄膜力学性能的影响。在此基础上，全面讨论了甲基丙烯酸缩水甘油醚(GMA)的添加量对TTA-21/3EGDMA拉伸强度、断裂韧性、透光率以及热机械性能和微观形貌的影响。结果表明，GMA添加量为20%时，组分比为2∶1的TTA-21/3EGDMA薄膜拉伸强度为65.74 MPa,断裂伸长率为4.80%;GMA添加量为40%时，K_IC可达2.74 MPa·m^1/2,提高了17.52%。不同GMA添加量的TTA-21/3EGDMA薄膜透光率均可达89.95%以上。随着GMA添加量的增多，固化物交联密度增加，GMA添加量大于30%后，出现了微相分离，增加了薄膜的柔韧性。