紫外光固化聚氨酯丙烯酸酯粘结剂的优化设计EI北大核心CSCD

采用红外光谱对聚氨酯丙烯酸酯(PUA)涂料的紫外固化过程进行定量分析;测试了不同配方和固化条件下涂膜的摆杆硬度、柔韧性和抗冲击性;考察了γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(KH570)对粘结剂附着力的影响,并对其作用机制进行了分析。结果表明,固化过程中C=C双键发生聚合,其转化率反映了涂膜的固化程度;增大光强、减少稀释剂用量和延长固化时间均有利于提高双键转化率和摆杆硬度;随着光引发剂浓度的增加,双键转化率先增后减;增大二官能PUA比例能够提高涂膜柔韧性和抗冲击性;KH570能够改善涂膜附着力,加入量越大改善效果越明显,且静置对附着力有很大影响;其作用机制是KH570分子中的双键与丙烯酸双键发生聚合,羟基与基底间形成氢键作用。     

环氧丙烯酸酯涂料的UV固化研究

采用傅里叶红外光谱,对以γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷与丙烯酸为主要原料所制备的低黏度环氧丙烯酸酯涂料的UV固化过程进行了定量分析。结果表明,环氧丙烯酸酯的UV固化反应是打开CC双键的自由基聚合反应,双键转化率的高低决定了涂膜的固化程度与硬度。随着固化时间的延长,环氧丙烯酸酯中CC双键的交联反应先快后慢,所得涂膜的硬度相应增加;固化时间为96s时,CC双键的转化率达到最高,涂膜的铅笔硬度为H;进一步延长固化时间,涂膜的硬度不再增加。     

端丙烯酸酯基超支化聚酯/聚氨酯丙烯酸酯体系的紫外光固化行为及性能

利用红外光谱(FT-IR)法研究了端丙烯酸酯基超支化聚酯(VHBP)/聚氨酯丙烯酸酯(PUA)体系紫外光固化反应,并研究了不同代数及含量VHBP对涂层性能的影响。结果表明,纯PUA达到最终双键转化率所需的时间最短,VHBP代数和含量高的体系时间较长。在PUA中加入VHBP后涂层硬度大幅提高,具有良好的综合性能,优于传统的PUA/环氧丙烯酸酯体系。随着VHBP含量的增加,涂层的硬度逐渐增大,耐冲击性和附着力有所降低。在相同VHBP含量时,硬度随代数的增加而逐渐降低。     

光敏聚氨酯丙烯酸酯固化收缩应力的影响因素

光敏聚氨酯丙烯酸酯体系的光固化速度快,然而快速的聚合动力学会导致树脂在光聚合过程中内应力释放受到阻碍,出现严重的聚合收缩现象,使体系双键转化率降低,光固化材料性能较差。为了了解性能与聚合过程之间的关系,文中采用中红外光谱仪和光流变仪相结合的技术来监测光敏聚氨酯丙烯酸酯(PUA)的光聚合过程。结果发现,引发剂含量增加可以提高固化速率,降低聚合过程中的法向应力;UV光强降低会减少收缩应力,但同时也会降低体系的双键转化率。当单体官能度增加,凝胶点推迟出现,收缩应力降低。随着稀释剂单体中乙氧基柔性链增加,固化材料的柔韧性增大,从而收缩应力降低。     

可紫外光/湿气双重固化聚硅氧烷丙烯酸酯树脂的合成与表征

分别以γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(KH570)、端羟基聚二甲基硅氧烷(107)为原料,采用脱醇缩合的方法合成了含不饱和C=C双键和Si-OCH3的聚硅氧烷丙烯酸酯(PSA).用FTIR,NMR表征其结构,并对双重固化行为进行了研究.结果表明:预聚物在3％光引发剂下进行紫外光固化,其双键的最终转化率可达100％;...     

加核型超支化聚氨酯丙烯酸树脂的合成及涂膜性能研究

选用甘油为核,二乙醇胺(DEOA)和异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)为原料,引入扩链剂新戊二醇(NPG),制得含扩链剂的端羟基加核型超支化聚氨酯(HBPU-OH);进一步与半加成产物IPDI-HEA反应,引入端丙烯酸双键,制得三端羟基的加核型超支化聚氨酯丙烯酸酯(HBPUA),并对其进行表征。FT-IR及NMR测试表明成功合成了HBPUA;DSC测试表明HBPUA的玻璃化转变温度(Tg)比HBPU-OH的低。含三端羟基的超支化聚氨酯丙烯酸酯(HBPUA-N-3)与目标树脂的相容能力更好。涂膜性能测试表明当HBPUA-N-3加入量为10%时,复合涂膜柔韧性和附着力没有明显变化,柔韧性≤2,附着力为2级;铅笔硬度和抗冲击强度都有明显提高,铅笔硬度为3H,抗冲击强度是50MJ/cm~2。     

氨基硅油改性丙烯酸树脂防污涂料的制备与性能

环境友好型有机硅改性丙烯酸树脂的合成及其用于海洋防污涂料的性能研究很有意义。以氨基硅油为原料,通过开环加成改性甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA),再与其他丙烯酸单体自由基聚合制备出氨基硅油改性丙烯酸树脂,借助FT-IR对其结构进行了表征,并以改性丙烯酸树脂为防污涂料成膜物制备了兼具自抛光特性/低表面能特性的防污涂料,考察了氨基硅油用量对涂料涂膜的附着力、柔韧性、接触角和表面能等的影响。结果表明:当氨基硅油用量为1%时,涂膜综合性能达到最佳,附着力、柔韧性达到一级,抗冲击强度≥50 kg·cm,硬度达到2 H,接触角为99.6°,表面能为23.3 m N/m;结合实海挂板试验显示,改性的防污涂料具有良好的防污性能。     

UV固化超支化聚磷酸酯的制备与性能研究

以三(2-羟乙基)异氰脲酸酯和三氯氧磷制备第一代超支化聚磷酸酯,再以异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)及丙烯酸羟乙酯(HEA)的加成产物(IPDI-HEA)对超支化聚磷酸酯的羟基进行改性,通过控制改性程度,制备了—CC—双键含量不同的可UV固化超支化聚磷酸酯HPUA-1,研究了影响UV固化膜力学性能的影响因素。结果表明:固化后的HPUA附着力为0级,冲击强度50kg·cm,柔韧性为1mm,固化膜硬度和玻璃化转变温度随—CC—双键改性程度的增加而增加。     

可光聚合的高官能度甲基丙烯酸酯单体的合成与表征

可光聚合的高官能度甲基丙烯酸酯单体以丁二醇为起始剂,与马来酸酐和甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)逐步反应制备。红外光谱和核磁共振波谱对其结构进行表征,实时红外探讨了高官能度甲基丙烯酸酯单体的光聚合动力学,动态力学分析和热重分析研究了其固化膜的动态力学性能和热稳定性。结果表明,随着单体官能度的增加,其光聚合速率逐渐增加,最终双键转化率逐渐降低。储能模量、玻璃化转变温度及最高分解温度随着官能度数的增加而增大,G5固化交联后储能模量达27.9×108Pa,玻璃化转变温度为117.8℃,最高分解温度为405.4℃。官能度对不同基材的附着力基本没有影响,单体在聚碳酸酯(PC)板上的附着力最好,剥离率为1%,铅笔硬度5H。     

生物基没食子酸环氧树脂/纳米氧化锌抗菌涂层的制备与性能EI北大核心CSCD

以没食子酸为主要原料制备生物基没食子酸环氧树脂(GAER),将硅烷偶联剂KH550表面改性的纳米ZnO与GAER进行复合,以丁二酸酐为固化剂,制备KH550-nano-ZnO/GAER生物基复合涂层。对纳米ZnO改性前后微观结构的变化进行表征;采用示差扫描量热仪对丁二酸酐/GAER体系的固化过程进行研究,测试KH550-nano-ZnO的加入对GAER固化膜力学性能、热性能、动态力学性能以及抗菌性能的影响。结果表明:适量KH550-nano-ZnO的加入,可以增加GAER固化体系的玻璃化温度,提高涂层表面的抗冲击性,KH550-nano-ZnO含量的增加使得涂层的硬度增加,附着力下降,热稳定性增加。复合涂层的起始热失重温度(T5%)比纯GAER高12.6~15.4℃。当KH550-nano-ZnO含量为2%(质量分数)时,玻璃化转变温度与纯GAER树脂相比增加了30.7℃。KH550-nano-ZnO/GAER固化涂膜对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抗菌率均达到99.99%。     

紫外光固化防潮涂料的研制

电子线路板常用的溶剂型涂料固化速度慢,且对环境有污染.利用光引发剂把紫外光引入涂料制备了一种电子线路板紫外光固化防潮涂料,研究了涂料主要组分的含量对涂膜固化时间、硬度和附着力的影响,在此基础上优化了涂料配方,同时,按国家标准对涂膜的电学、防潮及抗酸碱盐性能进行了测试.结果表明:当低聚物EPA和PUA含量比为6:4,光引发剂1173含量为4%～5%,TMPTA含量为20%时,涂膜综合性能最佳,能满足印刷电路板大规模生产的要求.     

六官能UV固化脲-异丁醛-甲醛树脂的合成

脲-异丁醛-甲醛树脂(UIF)是一种效果显著的涂料助剂,可以改善涂膜的硬度、光泽和附着力等性能。将其应用在光固化涂料体系中,因其分子结构不含能固交联固化的活性基团,无法参与固化成膜,所以固化膜的耐溶剂性与耐化学试剂性较差。以硼氢化钠、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、季戊四醇三丙烯酸酯(PETA)改性UIF,通过预封端法制备了六官能UV固化脲-异丁醛-甲醛树脂(UVUIF)。对反应温度和催化剂用量进行了探讨与研究。该树脂具有良好的热稳定性。添加到涂料中,可以改善涂膜附着力、硬度、光泽度,减少光固化时间。     

UV固化环氧丙烯酸酯/聚酰亚胺树脂粉复合涂层的制备及性能研究

制备了紫外光固化环氧丙烯酸酯/聚酰亚胺树脂粉复合涂层,研究了复合涂料的光固化过程动力学,表征了复合涂层的硬度、附着力、耐冲击性及热稳定性等性能.结果表明,聚酰亚胺树脂粉的加入使涂料的光固化速率及双键转化率下降;涂层的附着力、耐冲击性先随聚酰亚胺树脂粉添加量的增加而提高,当添加量为4%时,涂层的耐冲击性达38cm,附着力达1级,但添加量过多时涂层的附着力及耐冲击性均下降;聚酰亚胺树脂粉对涂层硬度的影响不大.复合涂层的热重分析结果表明,聚酰亚胺树脂粉的加入能显著提高涂层的热稳定性.     

纳米SiO2添加量对紫外光固化涂料涂层性能的影响

将纳米SiO2加入紫外光固化涂料,可以改善其涂层性能。制备了UV固化环氧丙烯酸酯/纳米SiO2复合涂料涂层,对其硬度、附着力、耐腐蚀性能及热稳定性等性能进行了研究,找出了纳米SiO2对涂层性能的影响规律。结果表明:涂层的硬度及附着力先随纳米SiO2添加量的增加而提高,添加量为3.0%时,涂层附着力达1级;添加量为4.0%时,涂层铅笔硬度达5H;添加量继续增大,涂层的硬度及附着力均下降;纳米SiO2的加入能够提高涂层的热稳定性和耐腐蚀性能,但添加量过多涂层耐腐蚀性能反而下降。     

马来酸聚乙二醇单酯对环氧丙烯酸酯的改性及其紫外光固化膜性能的研究

采用马来酸聚乙二醇单酯对环氧树脂进行改性,然后用丙烯酸酯化,制得光固化涂料用一系列低黏度、柔韧性好的环氧丙烯酸酯.并对所合成树脂的黏度、柔韧性、耐冲击强度、附着力、硬度、光泽度以及耐化学品等性能进行研究.实验结果表明:马来酸聚乙二醇400单酯改善体系黏度的效果最好且与环氧树脂的当量比为0.1:1时最佳;和未改性树脂相比,涂膜的柔韧性显著提高,光泽度增加,附着力变好.     

UV固化MWNT-P-MER/PUA纳米阻燃材料的制备

为改善UV固化聚氨酯丙烯酸酯(PUA)涂层的阻燃及热稳定性,对多壁碳纳米管(MWNTs)进行有机化改性,制备了一种含有N、P、Si三种阻燃元素于一体的新型碳纳米管阻燃单体(MWNT-P-MER);并经UV固化制备了两类MWNTs/PUA纳米材料,即MWNTs/PUA和MWNT-P-MER/PUA纳米材料。同时对样品热稳定性及阻燃性进行了测定分析,结果表明,两类材料的热稳定性及阻燃性均得到改善;MWNT-P-MER对PUA纳米材料的热稳定性及阻燃性能改善效果更显著。当MWNT-P-MER的添加量为10.7%时,可以得到综合性能最佳的MWNT-P-MER/PUA纳米材料:双键转化率达80%,极限氧指数(LOI)为33.2,UL-94燃烧级别达到V-0级,最终残炭率为20.7%,峰热释放速率为462kW/m2。     

UV固化聚氨酯丙烯酸酯的合成与性能

合成了可UV固化的聚氨酯丙烯酸酯,并利用傅立叶红外光谱对其合成过程及固化涂膜进行了表征.利用差示扫描量热分析不同固化程度下涂膜微观结构的变化,并对其硬度、柔韧性、耐磨及耐水性能进行了测试.     

甲基丙烯酸缩水甘油酯/环氧丙烯酸酯自由基-阳离子混杂光固化行为及膜层性能

为了改善环氧丙烯酸酯光固化膜的性能,以二苯基碘六氟磷酸盐(DPI·PF6)为引发剂,对甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)/环氧丙烯酸酯(EAR)进行自由基-阳离子混杂光固化.采用红外光谱(FT-IR)和原子力显微镜(AFM)研究了其固化过程和形态,并对GMA/EAR混杂固化膜的凝胶率、漆膜力学性能、热性能及动态力学行为进行了表征.结果表明:GMA/EAR混杂固化体系的最佳固化时间为3 min,GMA的加入提高了EAR起始固化阶段的转化率,但最大凝胶率基本不变;随着GMA的加入,涂膜的柔韧性和附着力提高,但铅笔硬度和耐热性下降;玻璃化温度Tg和储存模量E随着GMA含量的增加先增加后下降,在GMA含量为20％时,Tg增加了15.15℃,在GMA含量为5％时,储存模量增加了16.83％.AFM分析表明EAR/GMA体系具有较好的强迫相容性,形成了均相互穿网络体系.     

不同紫外光固化涂料的涂膜性能研究

通过不同齐聚物、单体稀释剂、引发剂、促进剂的组合得到不同的紫外光(UV)固化涂料,研究了UV涂料的附着性、光泽、柔韧性、耐溶剂性,以及在不同材质表面的涂膜性能。通过实验可以看出:环氧丙烯酸酯齐聚物具有良好的附着力、颜料润湿性、高光泽、高硬度与优异的耐溶解性;聚氨酯丙烯酸酯齐聚物具有反应活性高、固化速度快、优异的耐黄变性能、优异的附着力、柔韧性、抗化学品性和耐磨性;聚酯丙烯酸酯齐聚物具有良好的光泽、耐候性能、固化性能和保光性能较好。将以上三者按不同比例搭配使用,配合相应的组成成分,可灵活地设计出具有实用价值的紫外光固化涂料产品。     

光-热双重固化材料的制备及性能研究

合成了既有环氧基团又含不饱和双键的环氧丙烯酸单酯树脂.用傅立叶红外光谱(FT-IR)表征了合成树脂的结构,及由其配制的树脂在光、热及其组合等不同固化方式下的结构变化,研究了树脂在不同的固化方式下得到的涂膜性能和材料的拉伸及热性能的差异.研究结果表明:双重固化后材料的交联密度都有较大提高,光-热双重固化中环氧基团和双键的转化率都在90%以上,热十光双重固化中,两种官能团由于不同的原因转化率都比较低;材井的拉伸性能、热性能及涂膜性能在双重固化后都有不同程度的提高,不同的固化次序得到的材料性能存有较大的差异.