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ep专题之uv三全氟改性1专业原煤

2022-08-19 20:45:49 专业    

ep专题之uv(三)全氟改性1

电子束(EB)固化是在紫外固化基础上,发展起来的辐射固化新技术。与传统的热固化相比,具有高效、经济、环保等特点,日益受到人们的重视,被誉为21世纪热固性树脂生产的新技术。据中国环氧树脂行业协会(www.epoxy-e.cn)专家介绍,人们对EP光固化的研究,始于19世纪70年代末okmart.com。其目标是获得航空航天用高性能热固性树脂。通过对乙烯基酯、丙烯酸酯,以及甲基丙烯酸酯等体系的光固化,表明由于这些体系产品内应力高、空洞含量大、机械性能差、吸水率高,和玻璃化转变温度(Tg)低等缺点,而难以在航空航天等高技术领域得到应用。材料科学家继而将眼光投向环氧树脂,光固化环氧树脂能克服以上缺点,可获得高性能结构材料,并在固体发动机壳体材料等应用。中国环氧树脂行业协会(www.epoxy-e.cn)的这位专家,近年来世界环保法规日益完善,以紫外光固化涂料(UVCC)、水性涂料、高固体分涂料,和粉末涂料为代表的环保型绿色涂料则应运而生,成为人们关注和研究的热点。UVCC由光敏树脂(低聚物)、活性单体、光引发剂和各类添加剂组成。低聚物是含有C=C不饱和双键的低分子质量树脂,主要是不饱和聚酯、环氧丙烯酸酯(EA)、聚氨酯丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯、多烯/硫醇体系、聚醚丙烯酸酯、水性丙烯酸酯、阳离子树脂等。环氧丙烯酸酯综合性能优良,是目前应用最广泛,用量最大的光固化低聚物。

六、光固化环氧全氟辛酸酯聚氨酯的研究

(一)引言

随着人们环保意识的增强,及对VOC排放日益严格的控制,紫外光固化作为一种节能环保性方法,已被广泛应用于涂料、纸张、木材、微电子等领域。近年来环氧树脂和聚氨酯作为光固化体系中,较为重要的两种活性单体,其研究主要集中于通过改性来优化性能,包括环氧树脂聚氨酯的混合改性、氟改性、硅改性等,而氟改性以其自身的特殊性受到众多研究者的青睐。据中国环氧树脂行业协会(www.epoxy-e.cn)专家介绍,氟具有强的电负性,C-F键短、键能大,对主链具有强的保护作用。特殊的结构赋予了含氟聚合物独特的低表面能、摩擦系数、粘附性、生物相容性、生物稳定性,以及优良的耐水性、耐候性、耐油性、耐化学品性和自清洁性等。在氟改性研究中,由于全氟侧链的链端含有CF3结构,且氟原子排列相对紧密,使得改性后的物质表现出,更加优异的物理化学性能。

目前国内外的光固化氟改性研究,只是针对于氟的单一改性,即氟改性环氧树脂或氟改性聚氨酯。双重改性的相关研究尚未见报道。据中国环氧树脂行业协会(www.epoxy-e.cn)专家介绍,利用环氧树脂、全氟辛酸、聚乙二醇、IPDI,制备了环氧全氟辛酸酯聚氨酯预聚体,然后以甲基丙烯酸羟乙酯封端合成分子主链,由环氧全氟辛酸酯和聚乙二醇组成的可光固化的聚氨酯大分子单体,最后通过自由基光固化得到含氟聚合物。一方面通过全氟链段的引入,提高聚合物的耐水、耐油等性能;另一方面,引入环氧树脂并协调软硬段的比例,以改善聚合物的热稳定性、硬度以及柔韧性等性能。

(二)实验部分

1、原料及仪器

环氧树脂(E-44),兰州蓝星树脂有限公司;全氟辛酸,辽宁阜新海州区化联化工厂,白色鳞片状结晶,沸点189%/0.1MPa;异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI),分析纯,德国德固萨一赫斯公司;甲基丙烯酸羟乙酯,分析纯,Alfa Aesar公司;聚醚二元醇1000(PEG),化学纯,汕头市西陇化工厂,使用前在80℃真空烘箱里烘干24h;2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮(Darocur 1173),Ciba公司;N,N-二甲基苯胺,化学纯,汕头市西陇化工厂;辛酸亚锡,进口分装,常州市新华活性材料研究所;二氧六环,分析纯;乙醚,分析纯;甲苯,分析纯。

固化膜采用自制的紫外固化装置(1000W的高压Hg灯,主波长365nm,上海亚明飞亚公司),室温固化;红外光谱采用Nicolet-200 SV傅里叶红外分析仪测定,涂膜;核磁共振采用Bruker AC-P 300 MHz测定,溶剂为氘代二甲基亚砜;聚合物的热性能采用DuPont990的DSC测定,升温范围-60-150℃,升温速率10℃/min,N2气氛;聚合物的表面化学组成及状态采用KRATOS公司XSAM-800型X-ray光电子能谱测定,测量角度为30°;接触角采用德国KRUSS公司OCA35全自动视频接触角测量仪;聚合物的断面形貌采用AMRAY-1000的SEM(四氧化锇染色)测定;聚合物的热稳定性采用TGA-50热分析仪上测定,升温速率20℃/min,N2气氛,温度范围30~600℃。

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