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脂环族环氧树脂改性聚氨酯丙烯酸酯涂料的研究

作　者: 黎朝
导　师: 董擎之
学　校: 华东理工大学
专　业: 材料科学与工程
关键词: 脂环族环氧树脂 脂环族环氧丙烯酸酯 脂环族聚氨酯丙烯酸酯 紫外光固化涂料
分类号: TQ630.4
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
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内容摘要


聚氨酯丙烯酸酯(PUA)和环氧化合物是紫外光(UV)固化涂料基体树脂的重要成员,传统的环氧化合物或聚氨酯丙烯酸酯(PUA)紫外光固化涂料固化后漆膜的耐黄变及耐候性能不佳,这是由聚氨酯丙烯酸酯(PUA)和环氧化合物中的苯环结构造成的。基于上述不足,本论文以脂环族环氧树脂和脂环族聚氨酯丙烯酸酯树脂为出发点,制备了基于脂环族环氧丙烯酸酯(CEA)和脂环族聚氨酯丙烯酸酯(CPUA)的光固化涂料,并研究了涂料的性能。论文分为以下三个部分：第一部分：通过丙烯酸(AA)与脂环族环氧树脂的开环反应合成了脂环族环氧丙烯酸酯树脂(CEA),采用红外光谱、核磁共振表征了产物的结构,研究了合成条件对CEA产率的影响,结果表明：丙烯酸与环氧基团摩尔比为1.03：1,在120℃下,反应25.8h,反应转化率可达96.58%,用活性稀释剂与CEA制备了紫外光固化涂料预聚物,研究了活性稀释剂对预聚物黏度的影响。采用差示扫描量热(DSC)仪、综合热分析仪和铅笔硬度计对树脂固化膜进行了分析。结果表明：CEA固化膜的玻璃化转变温度为64℃,初始分解温度为314℃,活性稀释剂的加入增强了固化膜的耐热性,固化膜铅笔硬度可达6H。第二部分：用不同分子量的聚酯二醇和聚醚二醇、脂环族二异氰酸酯和甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)制备了脂环族聚氨酯丙烯酸酯(CPUA),采用红外光谱、差示扫描量热仪表征了产物结构。将CPUA与活性稀释剂配制成紫外光(UV)固化预聚物,并进行固化,采用红外光谱研究了固化漆膜结构。对固化漆膜进行了热分析和力学分析。结果表明：聚二醇种类、二异氰酸酯种类均会对固化漆膜性能产生影响。第三部分：将脂环族环氧化合物和CPUA配制成双组份光敏基体树脂,并与活性稀释剂配制成自由基型紫外光固化涂料和阳离子／自由基双重紫外光固化涂料。研究了基体树脂结构、含量和活性稀释剂种类对固化漆膜热性能和力学性能的影响。结果表明：用聚酯型脂环族聚氨酯丙烯酸酯(CSPUA)配制的预聚物固化漆膜耐热性好于用聚醚型脂环族聚氨酯丙烯酸酯(CRPUA)配制的预聚物的固化漆膜,用三官能度活性稀释剂配制的预聚物固化漆膜的硬度和耐热性均优于用二官能度活性稀释剂配制的预聚物,体系固化漆膜的耐温变性能优异。最终,通过比较得到了综合性能最佳的涂料配方。

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中图分类: > 工业技术 > 化学工业 > 涂料工业 > 一般性问题 > 原料及辅助物料
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