氟硅嵌段光敏聚氨酯丙烯酸酯預(yù)聚物的合成與性能研究.pdf

1、有機(jī)硅材料具有較低表面能、優(yōu)異的低溫柔性、電絕緣性、透明性以及耐候性等優(yōu)點(diǎn)，但其耐化學(xué)介質(zhì)差。有機(jī)氟材料具有低表面能、折射率和介電常數(shù)，極佳的熱穩(wěn)定性、憎水、油性、耐化學(xué)品性、耐候性，但耐低溫性較差。聚氨酯丙烯酸酯是一種多功能聚合材料，具有優(yōu)良的耐磨性、韌性、高抗沖性和光聚合性能，但其熱穩(wěn)定性和耐候性較差。將有機(jī)硅鏈和有機(jī)氟鏈引入到光敏聚氨酯丙烯酸酯中，可以彌補(bǔ)材料單獨(dú)使用時(shí)的缺點(diǎn)，提高材料的綜合性能。本文合成了結(jié)構(gòu)新穎的氟硅嵌段光敏聚

2、氨酯丙烯酸酯預(yù)聚物，以期用作太陽(yáng)能電池背板的封裝材料和皮革涂飾劑。為了探討硅氟鏈段對(duì)預(yù)聚物及材料性能的影響，我們又合成了兩種結(jié)構(gòu)新穎的有機(jī)硅和聚醚改性光敏聚氨酯丙烯酸酯預(yù)聚物，并與氟硅嵌段預(yù)聚物在綜合性能上比較，為今后實(shí)際應(yīng)用提供參考。主要的研究?jī)?nèi)容和結(jié)論如下:
　　 1、以羥烷基硅油、聚丙二醇，異佛爾酮二異氰酸酯、全氟辛酸、丙烯酸酯六氟丁酯和丙烯酸酯羥乙酯等為主要原料，合成了五種不同結(jié)構(gòu)的光敏聚氨酯丙烯酸酯預(yù)聚物物PPG-IP

3、DI-HEA， Si-IPDI-HEA、PPG-F6-IPDI-HEA、Si-F6-IPDI-HEA、Si-F15-IPDI-HEA。利用紅外(FTIR)、核磁氫譜(1HNMR)、凝膠滲透色譜(GPC)對(duì)預(yù)聚物結(jié)構(gòu)進(jìn)行表征。
　　 2、所合成的五種預(yù)聚物與常見(jiàn)丙烯酸酯類(lèi)活性稀釋劑具有很好的相容性。通過(guò)實(shí)時(shí)紅外法研究了活性稀釋劑的種類(lèi)和用量對(duì)五種不同預(yù)聚物光聚合體系的感光性能的影響，結(jié)果表明:五種預(yù)聚物PPG-IPDI-HEA，S

4、i-IPDI-HEA, PPG-F6-IPDI-HEA, Si-F15-IPDI-HEA和Si-F6-IPDI-HEA的感光體系都有很好的感光性能，其雙鍵最終轉(zhuǎn)化率都在95-100％之間。
　　 3、通過(guò)對(duì)不同預(yù)聚物體系固化膜的熱重、硬度、拉伸、黃變、接觸角、吸水率、附著力、體積收縮、微觀結(jié)構(gòu)和玻璃化溫度的測(cè)定，研究了不同預(yù)聚物體系固化膜物理和化學(xué)性能。結(jié)果表明:活性稀釋劑的種類(lèi)對(duì)五種預(yù)聚物體系固化膜的性能影響規(guī)律一致，隨著官能

5、度的增加其固化膜的熱穩(wěn)定性、硬度、拉伸強(qiáng)度、玻璃化溫度和表面致密度升高，吸水率和斷裂伸長(zhǎng)率降低，耐黃變性變?nèi)?，接觸角變小，附著力變差;其中預(yù)聚物Si-IPDI-HEA和Si-F15-IPDI-HEA體系的固化膜熱穩(wěn)定性最優(yōu)，失重10％時(shí)溫度高達(dá)355℃;預(yù)聚物Si-IPDI-HEA體系固化膜的斷裂伸長(zhǎng)率高達(dá)250％。
　　 4、在理論研究的基礎(chǔ)上，將所合成的預(yù)聚物Si-IPDI-HEA和PPG-IPDI-HEA用作皮革涂飾劑，經(jīng)