新型自由基-陽離子混雜光固化樹脂的合成及性能研究.pdf

1、紫外光固化(UV-curing)技術(shù)是一項(xiàng)能夠有效提高工業(yè)生產(chǎn)效率、節(jié)約能源以及環(huán)境友好的技術(shù)，廣泛受到學(xué)者們及企業(yè)的普遍關(guān)注，在涂料、油墨、膠粘劑等領(lǐng)域已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用。自由基光固化體系和陽離子光固化體系具有各自優(yōu)異的性能，同時(shí)兩者也存在著一些不可避免的缺點(diǎn)，例如自由基光固化體系的氧阻聚，不能深層固化，體積收縮率大;陽離子光固化體系的光固化速度慢等。自由基-陽離子混雜光固化體系結(jié)合了兩種光固化體系的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)彌補(bǔ)其各自的缺點(diǎn)，能夠進(jìn)一

2、步擴(kuò)大光固化技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域，具有很好的發(fā)展?jié)摿Α?br>　　本論文通過三種不同方法合成出三種自由基-陽離子混雜光固化樹脂(低聚物，Oligomer)，將低聚物、活性稀釋劑、添加劑以及光引發(fā)劑均勻混合配制成紫外光固化膠粘劑;考察不同活性稀釋劑、添加劑用量以及不同光固化方式對(duì)光固化膠粘劑附著力、表面硬度和耐酸堿性的影響。
　　1.環(huán)氧改性聚氨酯丙烯酸酯的合成。以異佛爾酮二異氰酸酯(IPDI)、丙三醇、聚乙二醇1000(PEG1000)

3、、聚己內(nèi)酯二醇1000(PE1000)、聚丁二烯二醇1000(HTPB100)、聚四氫呋喃二醇1000(PTMEG1000)、1,4-丁二醇(BDO)、環(huán)氧樹脂E-51、季戊四醇三丙烯酸酯(PETA)為原料合成聚氨酯丙烯酸酯以及環(huán)氧改性聚氨酯丙烯酸酯;通過紅外光譜、-NCO測(cè)定等確定合成工藝;考察不同類型聚氨酯丙烯酸酯以及環(huán)氧改性聚氨酯丙烯酸酯的性能;制備出耐酸堿紫外光固化膠粘劑;
　　2.通過一步法簡單且方便合成聚丙烯酸酯混雜光

4、固化低聚物。以二縮三乙二醇二丙烯酸酯或者三羥甲基丙烷三丙烯酸酯為交聯(lián)單體，以丙烯酸酯丁酯(BA)、甲基丙烯酸甲酯(MMA)等為軟硬單體，以甲基丙烯酸縮水甘油酯(GMA)為功能單體。通過調(diào)節(jié)交聯(lián)單體、引發(fā)劑偶氮二異丁腈(AIBN)、十二烷基硫醇(NDM)的摩爾比，一步法合成側(cè)鏈含有C=C不飽和雙鍵、環(huán)氧基團(tuán)的聚丙烯酸酯。研究表明交聯(lián)單體與鏈轉(zhuǎn)移劑等摩爾量，且交聯(lián)單體摩爾量占總摩爾量的2％時(shí)，反應(yīng)體系穩(wěn)定性好，能有效地避免凝膠效應(yīng);

5、　　3.通過兩步法合成側(cè)鏈C=C不飽和雙鍵的丙烯酸酯化聚丙烯酸酯混雜光固化樹脂(低聚物，Oligomer)。步驟一以丙烯酸羥乙酯(HEA)為功能單體合成羥基聚丙烯酸酯;步驟二以對(duì)甲苯磺酸為催化劑，以2,2,4,4-四甲基哌啶醇為阻聚劑，通過丙烯酸(AA)的-COOH與羥基聚丙烯酸酯側(cè)鏈上的-OH進(jìn)行酯化反應(yīng)，將雙鍵連接在聚丙烯酸酯側(cè)臉上，形成混雜光固化丙烯酸酯化聚丙烯酸酯低聚物。對(duì)低聚物的基本性能進(jìn)行詳細(xì)地表征，以及與環(huán)氧丙烯酸酯、聚氨

6、酯丙烯酸酯低聚物進(jìn)行比較;
　　4.利用實(shí)時(shí)紅外，從理論上研究不同自由基光引發(fā)劑、陽離子光引發(fā)劑對(duì)混雜光固化樹脂光固化動(dòng)力學(xué)的影響。研究表明以丙烯酸酯化聚丙烯酸酯為主體樹脂，光強(qiáng)為25mW/cm2、自由基光引發(fā)劑用量為樹脂質(zhì)量的4％時(shí)，體系表現(xiàn)出比較適當(dāng)?shù)墓夤袒俣?四種自由基光引發(fā)劑Darocure1173、Darocure184、Irgacure907、TPO、Irgacure651中，光固化速度最快為TPO;且Irgacur