溶胶-凝胶法制备有机/无机杂化材料及其在光固化涂料中的应用

以正硅酸乙酯、3-缩水甘油醚氧基丙基三甲氧基硅烷为原料,氨水为催化剂,用溶胶-凝胶法制备了纳米级有机/无机杂化材料。考察了催化剂用量对该纳米杂化材料粒径大小的影响,结果表明,随着催化剂用量的增加,粒径越来越大。将不同量的有机/无机杂化材料加入光固化涂料中制备了杂化涂料,研究了固化膜的形态、力学性能及漆膜的性能。结果表明:杂化材料可以改善UV固化膜的硬度、附着力和抗冲性能。     

紫外光固化松节油聚氨酯丙烯酸酯的合成

为降低聚氨酯涂料的生产成本,提高市场竞争力,采用松节油聚酯二元醇(TP)、甲苯二异腈酸酯(TDI)、丙烯酸羟丙酯(HPA)合成了可紫外光(UV)固化的聚氨酯丙烯酸酯(PUA).研究反应温度、摩尔比、反应时间、催化剂用量对产物合成的影响,并用红外光谱对产品进行表征,考察紫外光固化涂料固化涂膜的铅笔硬度、附着力、耐冲击性、耐候性等性能.结果表明,适宜的工艺条件:原料配比为n(HPA):n(TDI):n(TP)=1.2:1:0.5;第1步反应温度30～35℃,反应时间2.5～3 h,催化剂二月桂酸二丁基锡(DBL)的用量为物料总质量的0.8%,第2步反应温度65～70℃,反应时间2.5～3 h,DBL的用量为物料总质量的0.6%.制得的松节油聚氨酯丙烯酸酯固化涂膜性能良好,能够达到使用要求.     

UV涂料用聚氨酯丙烯酸酯弹性预聚体

以甲苯-2,4-二异氰酸酯、SAN树脂、丙烯酸羟乙酯等原料合成聚氨酯丙烯酸酯预聚物,研究了反应温度、反应时间及催化剂浓度对树脂合成的影响.得出合成该预聚物的适宜条件:第1步反应温度为25~35℃,反应时间为2.5 h;第2步反应温度控制在75~80℃,反应时间为3 h,催化剂质量分数为0.4%.同时通过调节活性稀释剂三缩丙二醇二丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、1,6己二醇二丙烯酸酯的不同配比制备紫外光固化涂料,测试涂膜光泽、硬度、柔韧性、耐冲击强度、附着力等各项性能,找出涂膜具有良好弹性及柔韧性且符合光固化膜性能要求的涂料配方.     

紫外光固化地板漆的研制

合成了改性丙烯改环氧树脂,合成了聚脂型丙烯酸聚氨酯。以及多官能团丙烯酸酯齐聚物,将上述树脂按一定的配比,制得紫外光固化地板漆。该漆涂复后,经紫外光照射固化后,所得的涂层,其附着力,丰满度,耐磨性,硬度等综合性能均优于一般地板漆,讨论了各种合成因素对涂膜性能的影响。     

水性紫外光固化聚氨酯丙烯酸酯树脂的合成

采用甲苯二异氰酸酯、聚丙二醇、二羟甲基丙酸和丙烯酸羟乙酯合成了水性紫外光固化聚氨酯丙烯酸酯树脂,并用高支化聚酯对其进行了改性,研究分析了影响树脂水溶性和感光性的各种因素。结果表明,树脂亲水性与亲水基团含量呈正比;以819-DW为光引发剂,质量分数为3%时,涂膜光固化速度最佳;经高支化聚酯改性后的涂膜的综合性能有了较大的提高,质量分数为10%时,涂膜的综合性能最佳。     

双固化萜烯基聚氨酯丙烯酸酯树脂的涂膜性能

以松节油为原料合成萜烯基聚酯,将聚酯与由不同量的异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)和季戊四醇三丙烯酸酯(PETA)合成的异氰酸酯基封端的预聚体单酯反应,制备萜烯基聚氨酯丙烯酸酯树脂,与光引发剂和固化剂制备可以光-热固化涂膜,并测试其性能。采用傅里叶红外光谱仪(FT-IR)和热分析仪(TG)分别对合成的产物分子结构和涂膜进行表征。考察光固化时间、热固化温度和涂膜厚度对凝胶含量的影响。结果表明:与光固化涂膜相比,光-热固化涂膜的柔韧性有所下降,铅笔硬度从F提高为2H,附着力从2级提高到0级,耐溶剂性、力学性能有很大的改善;萜烯-马来酸酐(TMA)的引入涂膜热稳定性也有提高。     

纳米SiO2对UV固化涂料性能影响研究

将纳米SiO2加入到环氧丙烯酸酯体系中,配制成紫外光固化涂料;对涂料涂膜的抗冲击强度、附着力、柔韧性、硬度、耐老化性能进行了测试,并对涂膜进行了热重分析．研究表明,涂料性能随着纳米SiO2用量的增加而提高,但当纳米SiO2的用量占总物质质量分数的5％时,再增加纳米SiO2的用量,涂料的某些性能反而下降;纳米SiO2较佳的加量为涂料质量分数的3％～5％,在此范围内,所制得的环氧丙烯酸酯紫外光固化涂料涂膜的硬度达3H,抗冲击强度达4．9N·m、附着力达1级、柔韧性达1mm．光泽度85％～90％、鲜映性8～9级、耐人工老化800h失光率18．7％～23．4％．     

UV固化环氧大豆油丙烯酸酯的合成及反应物物料比对其性能的影响研究

以环氧大豆油(ESO)为原料,丙烯酸为开环试剂,在催化剂三苯基膦的作用下以不同配比的环氧大豆油和丙烯酸合成一系列环氧大豆油丙烯酸酯(AESO)低聚物,并在紫外光照射下固化成膜.采用傅里叶红外光谱(FT-IR)对环氧大豆油丙烯酸酯低聚物进行结构表征.利用热重分析(TGA)对环氧大豆油丙烯酸酯的热性能进行测试,结果显示丙烯酸含量的提高会导致固化膜热分解温度降低.通过拉力测试研究不同配比固化膜的拉伸性能的变化,发现丙烯酸含量的变化,对固化膜拉伸性能影响显著.通过铅笔硬度、涂膜附着力及冲击强度测试研究了固化膜的其他力学性能,结果表明,随着丙烯酸含量的增加,固化膜相应的力学性能都明显提高.     

新型紫外光固化TMA环氧丙烯酸酯树脂的合成

以松节油为主原料与顺酐、环氧氯丙烷及丙烯酸反应,合成一种新型TMA环氧丙浠酸酯.经融加敏剂、活性稀释剂等构成一种新型紫外光固化光敏树脂.该光敏树脂在紫外光照射下1.4min固化成膜.讨论了紫外光强度、引发剂、活性稀释剂等对涂膜固化性能的影响.固化膜具有优良的耐水、耐油及耐化学酸蚀性能以及附着力强、光泽度好.最后用IR谱对产品结构进行表征,用DSC分析探讨固化膜的热稳定性.关建词松节油:合成;TMA环氧丙烯酸酯;紫外光固化;引发剂     

含刚性环结构的光固化水性有机硅聚氨酯丙烯酸酯的性能研究

将丙烯酸异冰片酯（IBOA）和二乙醇胺（DEA）反应,合成了一种新颖的带有刚性环结构的单体3-（N,N-二羟乙基氨基）丙酸异冰片酯（DEAIBOA）,然后将DEAIBOA引入水性有机硅聚氨酯丙烯酸酯分子中,合成了一系列具有不同刚性环含量的有机硅聚氨酯丙烯酸酯水性低聚物（IBOA-WSPUA）。系统研究了低聚物中刚性环含量对乳液稳定性、光聚合性能及其固化膜的物理力学性能、玻璃化转变温度和附着力的影响,结果表明：所合成的5种低聚物的分子量均接近单分散,粒径分布均匀,具有良好的乳液稳定性及光聚合性能,双键的最终转化率均在85%以上;随刚性环含量的增加,低聚物固化膜的拉伸强度、玻璃化转变温度和铅笔硬度逐渐增大;低聚物固化膜的附着力得到明显改善,在聚碳酸酯（PC）、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物（ABS）及玻璃基材上均达到5B。     

梳状聚氨酯/聚丙烯酸异冰片酯杂化乳液的制备与性能

以丙烯酸异冰片酯（IBOA）为原料、梳状水性聚氨酯为分散剂,制备了梳状聚氨酯/聚丙烯酸异冰片酯（CWPU/PIA）杂化乳液,并采用红外光谱、透射电子显微镜、粒径分析、接触角等手段系统研究了丙烯酸异冰片酯含量对该杂化乳液性能的影响。结果表明：CWPU/PIA杂化乳液的粒子为以CWPU为壳,PIA为核构成的核-壳结构,粒子的粒径随IBOA含量的增加而增大,当IBOA的含量不大于40%时,CWPU/PIA杂化乳液粒子的粒径小于150nm;IBOA的含量对CWPU/PIA 胶膜的表面接触角影响不大,但对CWPU/PIA 胶膜的吸水率影响显著,随着IBOA含量的增加,胶膜的吸水率降低。     

Investigation on Mechanical Properties of CMSLDS/Acrylate Copolymeric Blending Films for Warp Sizing

Carboxymethyl starch with lower degree of substitution was blended with acrylate copolymer for revealing the relation between mechanical properties and chemical structure of blending film.Effects of carboxymethylation of starch,acrylate constituent units of acrylate copolymers,and copolymer content of the film on the properties were investigated.The mechanical properties were evaluated in terms of tensile strength,breaking elongation,abrasion resistance,and flex-fatigue resistance.Film morphology was examined with X-ray diffraction (XRD),scanning electron microscopy (SEM),and atomic force microscope (AFM).It was found that the properties depended on the degree of substitution of carboxymethyl starch,chemical structure of acrylate units,and content of acrylate copolymer.Phase-separation of the two ingredients occurred within film matrix and the separation was decreased after starch carboxymethylation.Breaking elongation and flex-fatigue resistance of the film reached maximums when acrylate copolymer content was 50%.Excessively increasing the content of acrylate copolymer reduced the film properties.     

自由基/阳离子混杂光固化粉末涂料性能研究

以丙烯酸酯树脂和环氧树脂为主要原料,加入一定量的阳离子光引发剂二芳基碘六氟锑酸盐、自由基光引发剂Irgacure2959及助剂配制成混杂光固化粉末涂料。用紫外光谱分析了引发剂的吸收光谱范围,并用红外光谱、热重分析以及甲乙酮失重率的方法从转化率、热稳定性方面对混杂体系与自由基体系和阳离子体系进行了比较。研究了不同引发剂含量和不同曝 光时间对混杂体系固化性能的影响,测试了各体系的涂膜力学性能。结果表明,混杂体系在 固化过程中整体转化率高于阳离子体系和自由基体系。混杂体系引发剂质量分数为2%,曝光 时间为80s时固化效果最好,此时混杂体系固化膜凝胶含量达到87.7%,柔韧性为2mm, 抗冲击强度40kg·cm,硬度3H,附着力0级。相对于阳离子体系来说,混杂体系固化膜在热稳定性和力学性能上都有明显提高。     

水性羟基丙烯酸树脂乳液制备及作为真石漆粘合剂的应用

以甲基丙烯酸甲酯(MMA)、丙烯酸丁酯(BA)为主要单体,甲基丙烯酸(MAA)、丙烯酸羟基丙酯(HPA)作为功能单体,通过半连续溶液及转相乳液聚合,制得具有核壳结构的水性羟基丙烯酸树脂。利用傅里叶红外光谱(FT-IR)、热重分析仪(TGA)、激光粒径散射仪(DLS)及透射电镜(TEM)研究羟基丙烯酸树脂共聚物结构、热稳定性、乳胶粒的大小及形貌,探讨了MAA及HPA用量对水性羟基丙烯酸树脂性能及清漆膜硬度、耐水、剥离强度等的影响。结果表明:调整MAA的质量分数为6%,HPA的质量分数为10%,制备的共聚物乳液粒为119. 8 nm,黏度为221. 7 m Pa·s,成膜耐水时间为40 h、硬度为53. 4°,附着力1级,配制的真石漆黏结强度0. 97 MPa、耐温变36次,均优于真石漆黏合剂行业标准。     

含双键丙烯酸酯共聚物乳液的制备及聚氨酯-丙烯酸酯UV双固化体系的研究

以甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸烯丙酯为单体,乙氧基化烷基醚硫酸铵(CO-436)和壬基酚聚氧乙烯醚(NP-40)为复合乳化剂,制备了含双键的丙烯酸酯共聚物乳液;以4,4′-二环己基甲烷二异氰酸酯、聚酯二元醇、二羟甲基丙酸、甲基丙烯酸羟乙酯为原料制备了双键封端的聚氨酯丙烯酸酯乳液。将两种乳液混合涂膜,经水分挥发干燥成膜后进一步进行紫外光固化。考察了甲基丙烯酸烯丙酯单体用量、引发剂用量、乳化剂配伍对丙烯酸酯乳液聚合的影响,以及光引发剂用量和两种乳液配比对固化膜凝胶含量、吸水率和涂层硬度、柔韧性、抗冲击强度的影响。结果表明:当甲基丙烯酸烯丙酯用量在3.0%~6.0%之间时,能制得表观稳定的丙烯酸酯共聚物乳液,并有50%左右的烯丙基双键参与了分子内的交联反应,同时残留50%左右的双键;共混乳液的固化膜凝胶含量达95%以上,铅笔硬度最大达到4H,柔韧性1mm,抗冲击强度达到45 cm。     

聚氨酯-环氧树脂-松香复合乳液的合成与表征

以聚已内酯二醇、甲苯二异氰酸酯、二羟甲基丙酸为基料, 以三羟甲基丙烷为交联剂,采用环氧树脂和松香对水性聚氨酯进行改姓,制备出环氧树脂和松香改性的聚氨酯复合乳液。用傅立叶变换红外光谱、粒度分析仪、凝胶渗透色谱、综合热分析仪等对其进行了表征。红外分析表明,环氧树脂中的羟基与异氰酯基发生反应,生成了氨基甲酸酯基,同时环氧基进行了开环反应,接枝到聚氨酯分子上;松香中羧基也参与了体系的反应,最终形成了环氧和松香改性水性聚氨酯。环氧树脂和松香含量增大,都会导致乳液粒径增大。改性后聚氨酯复合乳液的相对分子质量有一定程度的增大,达7.43Х105g.mol-1。三羟甲基丙烷用量对剥离强度有显著影响,其用量以不超过2.7%为宜。改性后聚氨酯的相容性好, 其胶膜分解温度高达260℃。采用该乳液制成的胶粘剂对多种复合薄膜具有较强的粘接能力。     

环氧大豆油/环氧树脂丙烯酸酯的合成及其性能研究

以可再生资源的大豆油衍生物环氧大豆油(ESO)为基体,可以制备环氧大豆油丙烯酸酯(AESO),但该低聚物所成UV固化膜附着力不佳,力学性能较差.文中利用环氧树脂优良的粘接性能和力学性能来改善纯环氧大豆油丙烯酸酯固化膜的这些不足.首先将环氧大豆油和环氧树脂混合,利用丙烯酸对环氧基接枝制备了环氧大豆油/环氧树脂丙烯酸酯(AESO-EA)低聚物,进一步在光引发剂Doracur1173的引发下共聚得到环氧大豆油丙烯酸酯/环氧树脂丙烯酸酯UV固化膜.通过拉伸性能测试、铅笔硬度测试、附着力和冲击性能的测试对固化膜进行了性能分析.测试结果表明,引入了环氧树脂后的固化膜性能显著提高.通过比较分析,当环氧树脂E-44的添加量为环氧大豆油质量的6%左右时,UV固化膜整体性能最佳.     

羧甲基纤维素丙烯酸酯复合乳液的制备及其性能分析

以羧甲基纤维素为保护胶体代替传统的乳化剂烷基酚聚氧乙烯醚(OP)、十二烷基硫酸钠等,通过乳液聚合,得到了一种性能优良的丙烯酸酯复合乳液。通过几种不同乳液的比较表明,羧甲基纤维素丙烯酸酯复合乳液有很好的耐离子强度和耐有机溶剂性,得到的聚合物力学性能有一定提高,并可得到固体质量分数50%的稳定乳液。乳液的交联度测试结果表明羧甲基纤维素与丙烯酸酯结合在一起,参与了聚合反应;羧甲基纤维素的加入可以提高单体的转化率,但高黏度和低黏度的羧甲基纤维素都不利于聚合反应。