含氟嵌段丙烯酸酯聚合物/环氧树脂自分层涂料的制备与性能

利用引发剂连续再生催化剂原子转移自由基聚合(ICAR-ATRP)合成了一系列结构可控的含有含氟丙烯酸酯和甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)的两嵌段丙烯酸酯聚合物,即聚(甲基丙烯酸丁酯-co-甲基丙烯酸缩水甘油酯)-b-聚甲基丙烯酸十二氟庚酯[P(BMA-co-GMA)-b-PDFHMA,BGF]。将嵌段聚合物与环氧树脂混合制备自分层涂料。傅里叶变换红外光谱(FT-IR)和扫描电子显微镜-能谱分析仪(SEM-EDS)测试表明,当两嵌段聚合物中P(BMA)-co-GMA与PDFHMA的相对分子质量分别为5 300和2 300、GMA结构单元相对分子质量占总相对分子质量的20%,且BGF用量为10%时,漆膜固化过程中含氟嵌段聚合物可以部分迁移到漆膜表面,共混漆膜氟元素自迁移效果较好,表层氟含量达到20%以上,且增加含氟树脂中GMA含量时漆膜氟元素迁移效果下降;耐紫外老化性测试结果表明,含氟树脂的加入使得漆膜的光泽保持率更好,耐黄变性变化不大;水接触角和耐盐雾性测试结果表明,相对纯环氧树脂,加入10%含氟嵌段聚合物使漆膜的水接触角均提高到了100°以上,自分层漆膜的耐盐雾性都有一定提高,可以有效防止漆膜的起泡。嵌段聚合物的加入量低于4%时,对漆膜的基本力学性能没有影响,但光泽有一定下降。

丙烯酸酯三嵌段热塑性弹性体增韧有机玻璃

研究了甲基丙烯酸甲酯(MMA)-丙烯酸丁酯(BA)三嵌段热塑性弹性体(PMBM)对有机玻璃的冲击强度及其他性能的影响。加入少量链段组成为6k_(PMMA)-53k_(PBA)-6k_(PMMA)的PMBM能明显提高有机玻璃的冲击强度,当加入量为3%时,增韧效果最佳,冲击强度达到4.76kJ/m^2,提高了126%。当PBA段长度固定时,不同PMMA链段质量含量对增韧效果也有很大影响,当PMMA链段质量分数为42.5%,增韧效果最佳,冲击强度提高了86%。通过扫描电镜分析表明PMBM/有机玻璃共混物的断裂面表现出典型的韧性断裂特征。通过动态力学分析、透光率测试表明,PMBM的加入对有机玻璃的耐热性、光学性能影响很小。

三嵌段聚丙烯酸酯聚合物共聚组成对环氧树脂增韧效果的影响

利用电子转移再生催化剂原子转移自由基聚合(ARGET-ATRP)合成了不同甲基丙烯酸甲酯(MMA)含量的三嵌段弹性体——聚甲基丙烯酸甲酯-b-聚丙烯酸丁酯-b-聚甲基丙烯酸甲酯(PMBM),并对环氧树脂E-51进行增韧。力学性能测试表明,当MMA含量为40%时增韧效果最好,冲击强度和平面应变断裂韧度(K_(IC))相对纯环氧树脂分别提高88%和94%,拉伸性能基本维持不变。扫描电子显微镜分析表明,含有PMBM增韧的环氧树脂固化物断裂面出现70~170 nm左右的孔洞且断裂表面粗糙,表现出韧性断裂的特征。当MMA含量为40%时,断裂面的孔洞较小,仅为127 nm,且孔洞密度最高。动态力学性能分析表明,当MMA含量为40%时,三嵌段弹性体的加入使得环氧固化物的玻璃化转变温度略有下降。

反应性丙烯酸酯三嵌段共聚物与纳米SiO_(2)协同增韧环氧树脂

利用引发剂可连续再生催化剂原子转移自由基聚合(ICAR-ATRP)合成了两种反应性丙烯酸酯三嵌段共聚物:聚(甲基丙烯酸甲酯-co-甲基丙烯酸缩水甘油酯)-b-聚丙烯酸丁酯-b-聚(甲基丙烯酸甲酯-co-甲基丙烯酸缩水甘油酯)(PMGBMG)和聚甲基丙烯酸甲酯-b-聚(丙烯酸丁酯-co-甲基丙烯酸缩水甘油酯)-b-聚甲基丙烯酸甲酯(PMBGM)。并将硅烷偶联剂KH-550改性的纳米SiO_(2)接枝于嵌段共聚物,用于对环氧树脂E-51进行增韧。研究结果表明:仅加入5%PMGBMG-SiO_(2),相对纯E-51体系其断裂韧性参数临界应力强度因子(KIC)提高了145%,拉伸强度和模量分别提高了8%和31%,明显优于不接枝的嵌段共聚物和PMBGM-SiO_(2),实现了韧性和刚性的同时提高,并且材料的耐热性保持较好。