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有机硅材料由于具有耐温、耐候、电绝缘、低表面能和生理惰性等优良的性能,所以其被广泛应用于电子、印刷和医药等领域。紫外光(UV)固化技术是近年来发展较快的一项绿色技术,具有固化快、节能和环保等优点。超支化聚合物具有球状分子结构,具有粘度低,反应活性高,极易功能化等优点。超支化的UV固化有机硅材料不但具有有机硅材料及超支化聚合物的良好的性能,而且具有固化速度快,耗能少等优点。本文主要目的是合成出不同结构的超支化有机硅聚氨酯丙烯酸酯预聚物,研究结构与性能的内在联系和规律,为拓宽光敏有机硅的应用领域提供理论根据和技术基础。本文先合成非有机硅超支化聚合物,然后通过超支化聚合物的末端活性官能团引入官能化的聚有机硅氧烷链和感光基团,制备出超支化的光敏有机硅聚合物,并对其性能进行了系统研究。研究内容如下:(1)以三羟甲基丙烷(TMP)为中心,N,N-二羟乙基-3-胺基丙酸甲酯和N,N-二羟乙基-邻氨基甲酰基苯甲酸为单体分别合成了两类五种端羟基超支化聚合物(HBP-OH),并研究了其合成过程中的温度影响。在得到的五种超支化聚合物基础上,以硅油(SD9316)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)和丙烯酸β-羟乙酯(HEA)为原料引入有机硅、聚氨酯、丙烯酸酯改性,共得到五种不同的超支化光敏有机硅聚氨酯丙烯酸酯预聚物,研究了合成过程中合成路线,催化剂用量对反应及产物的影响。运用IR、GPC和1H-NMR等手段对得到的超支化聚合物和超支化有机硅聚氨酯丙烯酸酯预聚物的结构进行了表征。(2)所合成的超支化有机硅聚氨酯丙烯酸酯与活性单体HEA、TPGDA、TMPTA、IBOA、HDDA和DPGDA都具有很好的相容性。(3)超支化有机硅聚氨酯丙烯酸酯HB1PSUA体系粘度(4446mPa·s)显著低于线型结构PSUA2(48000 mPa·s)体系的粘度,随着活性单体含量和体系温度升高,体系粘度快速降低。(4)通过实时红外光谱法(RTIR)深入细致地研究了光强、光引发剂、活性单体的种类和用量及超支化预聚物结构对超支化有机硅聚氨酯丙烯酸酯预聚物感光体系的感光性能的影响,结果表明:实验选择10mW/m2光强进行研究,复配光引发剂Irgacure1700的引发效率最高,引发剂适宜加入量为0.05(wt.%);详细论述了不同的活性单体及加入量对感光体系的双键转化率和双键转化速率的影响;比较了各个超支化预聚物的感光性能。在相同的条件下,超支化预聚体与线型结构预聚体PSUA2相比体系有更高的双键转化速率。(5)系统地研究了感光体系的固化膜材料的表面性能、吸水率、体积收缩率、耐化学药品性、拉伸强度、硬度、柔韧性、附着力、热性能及玻璃化转变温度等物理机械性能,分析了结构与性能的关系。研究结果表明:其固化膜吸水率在3-5%之间;固化膜体积收缩为3-8%,具有优良的柔韧性(1mm级);具有较高的热稳定性,在300℃时失重仅为2.55%(国外树脂OAK27和OAK12分别为7.61%和25.79%);较好的耐化学药品性和耐水性;玻璃化转变温度在50℃-100℃之间。