论文部分内容阅读
随着世界各国对绿色环保的提倡和呼吁,传统的热固化树脂因其污染大、固化速度慢、生产效率低,逐渐被淘汰,光敏树脂作为表面处理的绿色先进材料和功能型树脂的主要代表,不仅环保,而且便于基础研究和大规模工业化,受到众多研究者的青睐,这对拓展聚合物树脂的应用领域具有重要的理论和实用意义。丙烯酸酯光敏树脂成本低廉,来源广泛,是常用的光敏树脂之一,但其耐候性差、粘度大,对基材的附着力不好,限制其在某些领域中的应用,通过引入功能单体或多官能基团可得到改善;树枝状光敏树脂是一种新型的感光性树脂,结构独特,功能多元化,有着广阔的应用前景。本文以降低光敏树脂粘度、提高固化涂膜对基材的附着力,制备了改性丙烯酸酯光敏树脂及UV固化涂膜;以减少使用活性稀释剂、提高光敏树脂固化速度,制备了树枝状光敏树脂及树枝状涂膜。具体内容如下:(1)以HEA、BA、MMA为原料,采用溶液自由基聚合合成了丙烯酸酯光敏树脂,优化聚合条件后,用NDJ-1测得树脂绝对粘度为5600mPa.s。将丙烯酸酯光敏树脂与光引发剂等组分在紫外光的照射下制备了 UV固化涂膜,按涂膜标准对其硬度、附着力、脆性、光泽度等理化性能进行了测试。结果表明:固化涂膜的硬度为3H,附着力为4级,易碎,流平性差,固化时需添加树脂用量40～50%的活性稀释单体,涂膜有少量针孔。(2)创新型的引入-C=C活性和-COOH极性不同的功能单体油酸、顺丁烯二酸、十一烯酸和亚甲基丁二酸对合成的丙烯酸树脂进行改性,通过对聚合过程和树脂外观性能的综合分析,选定亚甲基丁二酸为改性单体,用量为单体总量的10%时,用NDJ-1测得改性树脂绝对粘度为1250mPa.S,较纯丙烯酸树脂降低了 5倍左右。将改性的丙烯酸酯光敏树脂配与光引发剂等组分在紫外光的照射下制备了 UV固化涂膜,按涂膜标准对其硬度、附着力、脆性、光泽度等理化性能进行了测试,结果表明:改性丙烯酸酯树脂固化涂膜的硬度为4H,附着力为2级,流平性好,固化时仅需添加树脂用量10-20%的活性稀释单体,涂膜平整、光泽度良好。(3)以活性胺(EDA、DETA、TETA),多官能团活性稀释单体(TGPDA、ETPTA)为原料,利用官能团反应活性的差别,采用发散法合成引发核心为胺类,端基含不同丙烯酸酯双键的树枝状系列光敏树脂,用NDJ-1测得树枝状树脂的绝对粘度均不超过50mPa.s,具有超低的粘度和良好的流体力学性能。(4)将端基含不同丙烯酸酯双键的树枝状光敏树脂和光引发剂等组分在紫外照射下固化,分别制备树枝状涂膜,研究了双键含量对树脂固化速度、表干时间、凝胶转化率等性能的影响。研究结果表明,合成的树枝状光敏树脂固化时不需再添加活性稀释单体,且端基含丙烯酸酯双键数量越多,固化速度越快,表干时间越短,凝胶转化率越高,活性胺TETA含有6个活泼氢,与ETPTA迈克尔加成反应可得到端基含12个丙烯酸酯双键的树枝状树脂,固化速度最快,表干时间最短,只需6～8s,凝胶转化率可达97.5%。