氟/硅丙烯酸树脂防污涂层的制备及性能研究

以全氟烷基乙基甲基丙烯酸酯为功能单体,采用自由基聚合法制备了具有防污性能的低表面能氟/硅丙烯酸树脂涂层,重点探讨了有机氟含量对树脂涂层的接触角、玻璃化转变温度、附着力、硬度等性能及单体转化率的影响,确定了氟/硅丙烯酸涂层的最佳制备条件。结果表明,氟/硅单体成功与丙烯酸单体发生共聚,当氟/硅丙烯酸涂层中的氟质量分数为14.60%时,树脂涂膜的接触角为103.7°,与基体结合力优异,同时具有良好的防腐性能。     

光聚合法合成印刷电路板保护涂料的研究

采用光聚合法合成丙烯酸酯预聚物,然后在预聚物中加入交联单体、复合光引发剂、活性胺等制备印刷电路板(PCB)保护涂料。研究了本体光聚合的最佳反应时间,讨论了在光聚合条件下预聚物、功能单体、交联剂等对涂膜性能的影响。对光聚合产物进行了热重分析、红外光谱测试和表征。结果表明,在紫外光照射下的最佳预聚合反应时间为60s,单体转化率可达60%;当构成光敏预聚物的光聚合单体丙烯酸丁酯(BA)∶丙烯酸异冰片酯(IBOA)∶丙烯酸(AA)=6∶4∶1(wt,质量),后期加入的交联单体为18%(wt,质量分数,下同),复合光引发剂为3%,活性胺为2%时,涂料固化后各项性能最佳。     

光固化全氟改性环氧丙烯酸酯的合成与性能

以环氧树脂、全氟辛酸、丙烯酸等为原料合成了一种可光固化的环氧全氟辛酸酯丙烯酸酯(EFOA)低聚物。利用1H-NMR、IR、元素分析、DSC、TGA、接触角以及凝胶含量法等分析手段对低聚物的结构、氟含量、固化膜的热性能,表面自由能以及光固化过程的影响因素进行了研究。结果表明,与EA/HD-DA光聚合物相比,EFOA/HDDA聚合物具有较好的热稳定性;随着预聚物EFOA/EA/HDDA中EFOA含量的增加,固化膜对水和CH2I2的接触角迅速增大,表面自由能大幅度下降至19.97 mN/m。     

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。     

可交联亲水性聚硅氧烷的合成与表征

以丙烯酸聚乙二醇酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯和含氢硅油为原料在甲苯溶剂中进行硅氢加成反应,红外光谱和核磁共振谱对产物分析表明,合成了一种新型的、可交联的、亲水性有机硅材料.探讨了反应时间、反应温度、反应物的摩尔比对含氢硅油活性氢转化率的影响规律.实验表明,当催化剂用量为反应物质量分数的0.004%时,含氢硅油活性氢(PHMS)、丙烯酸聚乙二醇酯(PEGA)和甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)的摩尔比为1:1.125:0.1,在85℃下反应8h,含氢硅油活性氢的转化率达到82%.     

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。     

紫外光固化蒎烷基丙烯酸酯改性水性聚氨酯的合成及研究

利用紫外(UV)光固化机对蒎烷基丙烯酸酯改性水性聚氨酯进行UV光固化反应研究,通过傅立叶红外光谱(FT-IR)、差示扫描量热仪(DSC)和凝胶色谱(GPC)对UV光固化后胶膜的性能进行了研究。考察了曝光时间、单体含量、光引发剂含量和光引发剂种类对固化后胶膜结构和热性能的影响,研究结果显示当甲基丙烯酸异冰片酯(IBOMA)含量为10%(wt,质量分数,下同),使用IR2959光引发剂用量为3%,曝光时间5min所得到的胶膜热性能较好,玻璃化转变温度(T_g)为21.06℃,数均分子量(Mn)值为20876;当丙烯酸异冰片酯(IBOA)含量为50%,使用IR2959光引发剂用量为3%,曝光时间4min所得到的胶膜热性能较好,T_g为19.94℃,Mn值为35924。     

含GMA的丙烯酸酯类胶粘剂的自由基-阳离子混杂光固化

对含有甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)的丙烯酸酯类光固化胶粘剂分别进行自由基光固化和自由基/阳离子混杂光固化,利用红外光谱研究了GMA含量和阳离子光引发剂对光固化过程和胶粘剂粘接性能的影响。红外光谱结果表明,GMA的双键聚合速度大于芳香族聚氨酯二丙烯酸酯(6201)和丙烯酸异冰片酯(IBOA),GMA与6201的共聚倾向大于IBOA与6201的共聚倾向。阳离子光引发剂的加入会加大固化体系中的自由基浓度,导致固化体系的凝胶率降低。GMA在与IBOA形成的混合体系中的物质的量分数≤70%时,混杂光固化胶粘剂的剪切强度随着GMA含量的增加而增加。     

含氟丙烯酸酯单体的合成及固化膜的性能

以六氟环氧丙烷低聚物和(甲基)丙烯酸-β-羟乙酯为起始原料,合成了(甲基)丙烯酸-β-(全氟烷氧基酰基)乙酯四种新型含氟单体,其结构经红外光谱(FT-IR)、核磁共振(1H-NMR和19F-NMR)确证。初步考察了上述单体对丙烯酸酯类紫外光固化涂料的改性作用,结果表明,提高含氟组分比例对固化膜的初始水接触角影响较小,但经过加热后处理可显著增强固化膜的疏水性。由此推断,热处理能有效促进含氟侧基向表面迁移,且含氟侧链越长,这种向空气界面富集的倾向尤为明显。当含氟组分占涂料配方的4%～6%(质量分数,下同)时,固化膜的最大水接触角可达到120°。     

核壳型纳米TiO2改性含氟聚丙烯酸酯无皂乳液的合成和性能

为了制备表面自由能低、耐候性和紫外吸收性优异的聚丙烯酸酯乳液,采用无皂乳液聚合技术,合成了核壳型纳米TiO2改性含氟聚丙烯酸酯无皂乳液,采用透射电镜(TEM)对其形貌进行观察,并探讨引发剂、可聚合乳化剂、含氟单体、纳米TiO2的用量以及2种不合氟的单体的配比对乳液紫外吸收性能及吸水性的影响.结果表明:引发剂过硫酸铵(APS)用量(相对于总单体的质量分数)为1.2％,可聚合乳化剂烷基乙烯基磺酸盐(AVS)用量(相对于总单体的质量分数)为3.5％,不合氟单体甲基丙烯酸甲酯(MMA)和丙烯酸丁酯(BA)的质量比为2.0∶3.0,含氟单体甲基丙烯酸十二氟庚酯(DFMA)用量(相对于MMA单体和BA单体用量之和的质量分数)为6％时,乳液的聚合稳定性好,单体转化率高,聚合物膜的疏水性强;纳米TiO2粒子成功地被含氟聚丙烯酸酯聚合物包裹,形成了以纳米TiO2/聚丙烯酸酯为核,含氟聚丙烯酸酯聚合物为壳的核壳结构,纳米TiO2用量(相对于总单体的质量分数)为0.3％时,乳液的紫外吸收性能最好.     

自由基-阳离子混杂光固化硅树脂的合成与性能研究

通过水解-缩聚法制备了一种可自由基-阳离子混杂光固化的MTQ硅树脂(HUV-MTQ),利用红外光谱、核磁氢谱和凝胶渗透色谱对HUV-MTQ进行了结构表征;采用实时红外对HUV-MTQ光聚合过程中双键和环氧基的转化率进行研究,以此优选出自由基-阳离子混杂光引发剂的最佳配比与用量;并对HUV-MTQ光固化制品的力学性能、光学性能以及热性能随HUV-MTQ缩聚温度的变化进行了分析。结果表明:阳离子与自由基光引发剂的最佳质量比为1.5,最佳质量分数为15.0%,双键和环氧基的最终转化率分别为80.5%和87.4%。在70℃下缩聚制备的HUV-MTQ的UV固化制品的透光率为92.2%,耐热性能与耐黄变性能最好。     

阳离子型含氟丙烯酸酯的制备及防水防油性能

以甲基丙烯酸十二氟庚酯(FM)、丙烯酸丁酯(BA)、苯乙烯(St)、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(DMC)、丙烯酸十八酯(ODA)为原料,采用无皂乳液聚合制得了阳离子含氟丙烯酸酯多元共聚物乳液。对聚合物的结构、组成进行了表征研究,研究了共聚乳液膜表面的性质。结果表明,随着共聚物中全氟单体含量的增加,共聚物膜的表面能显著降低,当全氟单体的含量达到25%(质量分数)时,其表面能降低到19.99 mJ/m;并通过热处理表明了含氟单体随温度、时间增大更容易向表面富集的现象,当达到60min,120℃时水和油接触角分别达到了110°和83°。     

一种自引发自交联苯并口恶嗪的合成及热性能分析

苯并口恶嗪树脂(Bz)是一类耐热性很好和残炭率较高的酚醛树脂。结合光聚合技术,通过分子设计合成出具有新型功能的苯并口恶嗪单体,使用核磁氢谱和傅里叶变换红外光谱对其结构进行表征和确认。利用实时红外研究其光聚合行为,透射红外研究其热固化行为;萃取法和热重分析分别测其凝胶含量以及热稳定性。实验结果表明,合成出的新型苯并口恶嗪(BZOA)具有自引发自交联功能,双键转化率最大可达99.96%。热聚合过程中先碳碳双键反应而后开环固化,热固化产物的凝胶含量达到91.36%。随着BZOA量的增加,BZOA共聚物的残炭率(Yc)从0.48%升高到29.03%,耐热性能显著提高。     

甲基丙烯酸改性硅油的合成与性能

以甲基丙烯酸和高含氢硅油为原料在二丁基二月桂酸锡催化下,合成了兼有二者性能的甲基丙烯酸改性硅油聚合物。研究了物料配比、反应温度和时间对转化率的影响,并考察了聚合物黏温性能、表面性能与含氢量和黏度的关系,并用FT-IR及GPC对产物进行表征。结果表明,含氢硅油与甲基丙烯酸的摩尔比为1∶1.7,在80℃反应4.5h,产率相对较高,且硅氢硅油的含氢质量分数对聚合物性能影响比其黏度的影响显著,硅氢硅油含氢质量分数和黏度越小,聚合物的性能越佳。     

氟改性丙烯酸系乳液的合成与性能研究

以甲基丙烯酸十二氟庚酯(GO4)为改性单体,采用核壳乳液聚合工艺合成有机氟改性的苯丙乳液。研究了改性剂用量、乳化剂用量及其配合比、引发剂用量对单体转化率等综合性能的影响。研究结果表明,采用有机氟改性的苯丙乳液涂层性能明显提高。在改性剂(甲基丙烯酸十二氟庚酯,GO4)用量为6%(wt,质量分数),混合乳化剂(由OP-10∶SDS的质量配合比为1∶3组成)用量为8%(wt,质量分数),引发剂(过硫酸铵)用量为0.8%(wt,质量分数)条件下,制得的氟改性苯丙乳液的粒子大小均一,呈规则球形,为黑核白边的核壳结构,氟改性苯丙乳液的单体的转化率达到97.08%。     

碱溶性光敏预聚物的合成与光固化性能研究

以三苯基膦作催化剂,苯酐(PA)与丙烯酸羟乙酯(HEA)反应,合成了碱溶性光敏预聚物(PA-HEA)。通过对反应体系酸值的测定,研究了反应时间、配比、催化剂用量及投料方式对预聚物转化率的影响;通过将光引发剂加入预聚物,经紫外光固化后,考察了固化膜的耐酸性、碱液剥膜、热稳定性等性能。结果表明,在反应时间为3h,HEA与PA配比1∶0.75,催化剂含量1%(质量分数)时,转化率较高;固化膜能在10%盐酸中耐酸30min以上,且在1%NaOH溶液中2min内可完全脱膜,在32.6～137℃有较好的热稳定性。     

扩链型光固化聚氨酯丙烯酸酯水性体系研究

由甲苯二异氰酸酯，聚乙二醇，二羟甲基丙酸及甲基丙烯酸-β-羟乙酯合成了非扩链型和扩链型光固化聚氨酯丙烯酸酯（PUA），产物经叔胺中和后可以自乳化形式分散于水中，考察了聚乙二醇分子量PUA中羧基含量等因素对PUA分散液表面张力及流变性的影响。扩链型PUA具有较大的触变性，光聚合转化率明显高于非扩链型PUA，羧基含量增加对光聚合有一定阻碍作用。高分子量PEG促进PUA固化膜中软，硬段相区的分离，扩链有助于抑制相分离。     

水性 UV 油墨的制备及表征

目的为了确定水性UV油墨的制备、表征及其配方。方法采用高速分散法将连接料、颜料、去离子水和助剂分散均匀即可制得水性UV油墨,探讨了连接料的含量、光固化时间对水性UV油墨附着牢度的影响,以及光引发剂用量、墨膜厚度对墨膜光固化时间的影响。结果连接料的较佳质量分数为60%,墨膜的适宜固化时间为6 s,光引发剂的较佳用量为2%,墨膜的适合厚度为10μm。当m(连接料)∶m(颜料)∶m(乙醇和水)∶m(光引发剂)=6∶1∶2.8∶0.2时,水性UV油墨的综合性能较佳。结论该水性UV油墨具有干燥速度快、无污染、印刷质量高等优点,可广泛应用于包装印刷行业。     

UV-LED磁性油墨固化时间影响因素研究

目的应用UV-LED固化技术来降低磁性防伪油墨的固化时间。方法选用环氧丙烯酸酯和二丙二醇二丙烯酸酯,通过改变两者的质量比来配制连接料,选用TPO和819为光引发剂,改变光引发剂的质量分数,固定其他组分,配制UV-LED磁性防伪油墨,打样并使用波长为395 nm的UV-LED光源照射,测定油墨的固化时间。结果数据结果表明,当连接料中环氧丙烯酸酯和二丙二醇二丙烯酸酯的质量比为1∶0.8,光引发剂选用819(质量分数为6%)时,磁性防伪油墨固化时间最快可达0.6 s,双键转化率最高可达96%。结论 UV-LED磁性防伪油墨固化时间的主要影响因素有预聚物与单体的质量比,光引发剂的种类与质量分数。在合理的粘度范围内,预聚物与单体的质量比值越大,固化时间越短;单一光引发剂所释放的自由基越多,固化速率越高,光引发剂质量分数越高,固化时间越短。     

高折射率LED封装用含氢硅油的制备与研究

以四甲基含氢环四硅氧烷(DH4)、甲基苯基环四硅氧烷(DPh4)为原料,含氢双封头(HMMH)为封端剂,酸性阳离子树脂为催化剂,开环聚合生成含氢硅油。研究了反应时间、温度及催化剂浓度对产物黏度的影响,确定了最佳反应条件,制备了不同苯基含量的含氢硅油,测定其折射率及黏度,进行了红外光谱、核磁性能表征,结果表明苯基含量越高,折射率和黏度越高。以此法合成的含氢硅油为原料,进一步制备了折射率为1.524,透光率达到95%的固体透明有机硅树脂。