UV固化的水性含氟聚氨酯的制备与表征

合成了一种含短氟碳链的扩链剂(HFIP-IPDI-TMP),并将其应用于水性光固化体系,制备了UV固化水性含氟聚氨酯(UV-WFPU)乳液。利用红外光谱和核磁共振氢谱对HFIP-IPDI-TMP的结构进行了表征,研究了氟含量对UVWFPU乳液粒径、乳液的力学稳定性及乳胶膜的动态力学性能、水接触角、表面形貌和力学性能的影响。结果表明,HFIP-IPDI-TMP的引入有效提高了UV-WFPU膜的疏水性和拉伸强度,氟元素的引入提高了UV-WFPU膜表面的粗糙程度。随着HFIP-IPDI-TMP用量的提高,乳液粒径、玻璃化转变温度和tanδmax逐渐增大,断裂伸长率下降。当有机氟含氟量为3.5%时,UV-WFPU3的疏水性能最佳,胶膜的水接触角为96°,此时的乳液粒径为52.3nm,固化物的拉伸强度为12.31MPa,断裂伸长率为213%。

含短氟碳链结构水性环氧树脂的制备及性能

采用环氧树脂(E-44)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、1,1,1,3,3,3-六氟-2-丙醇(HFIP)、二乙烯三胺(DETA)为主要原料,合成了一种含短氟碳链结构的水性环氧乳化型固化剂,并与氟改性环氧树脂乳化配制成一种环保、疏水型含短氟碳链结构的水性环氧树脂。采用接触角测定仪、FTIR、AFM、TGA和DMA对该树脂的结构、固化膜的表面性能、热性能及力学性能进行表征和考察。结果表明:与无氟体系相比,含氟结构改性的环氧体系的耐热性和疏水性得到一定程度的提高,较低的氟含量2.4%(氟元素在环氧固化物中的质量分数,下同)即可达到疏水的效果。随着氟含量增加到5.1%,环氧树脂固化膜的铅笔硬度从3H提高到5H,但是附着力降低了1级,玻璃化转变温度从68℃提高到了80℃,同时表面粗糙程度也得到提高,使得水接触角进一步增大到最佳的98°,得到的固化膜具有最佳的热稳定性,其最大热分解温度为373.1℃。

宽阻尼温域聚丙烯酸酯的制备及性能

为获得宽阻尼温域高分子材料,采用双酚型AT245和多酚型CA受阻酚化合物,通过异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)桥接,成功制备了两类受阻酚聚丙烯酸酯大分子单体AT-I-H和CA-I-H(统称为HP-I-H),用红外光谱、电喷雾质谱和热重分析对HP-I-H的结构和热稳定性进行了表征。采用乳液聚合法,利用HP-I-H与其他丙烯酸酯单体共聚实现了含受阻酚结构聚丙烯酸酯ATPA和CAPA(统称为HPPA)的制备。通过热重分析、动态力学分析仪、万能材料实验机对该乳胶膜的热性能、阻尼性能及力学性能进行了考察。结果表明:AT-I-H、CA-I-H、ATPA和CAPA在200℃以下热稳定性良好;AT-I-H提高ATPA的初始分解温度,提升其热稳定性。CAPA的阻尼温域均达到200℃以上;加入相同质量分数HP-I-H后,CAPA比ATPA的阻尼温域更宽、阻尼积分面积更大,因此CAPA的阻尼性能更为优异。HPPA的拉伸强度随着HP-I-H质量分数的增加,先升高后降低,当HP-I-H质量分数达到7.5%时,拉伸强度最大;CAPA的拉伸强度均比加入相同质量分数的ATPA大。