紫外光固化环氧丙烯酸酯增韧改性研究进展

环氧丙烯酸酯树脂是一类用量最大的光固化树脂,具有固化速度快、硬度大、光泽度高及耐化学药品性能优异等优点,但是存在黏度大、韧性差等缺点。因此,环氧丙烯酸酯树脂改性引起了学者的广泛关注。在环氧丙烯酸酯树脂主链或侧链上引入柔性链段或功能基团可有效改善树脂的黏度,提升固化膜的柔韧性、附着力等性能。从有机酸改性、多元醇改性、有机硅改性和聚氨酯改性等改性方法入手,总结了化学改性增韧环氧丙烯酸酯树脂的研究进展,并对未来环氧丙烯酸酯树脂增韧改性的研究方向进行了展望。

环氧大豆油丙烯酸酯对衣康酸基聚酯的改性研究

采用环氧大豆油丙烯酸酯(AESO)对衣康酸基不饱和聚酯(PI_(85)C_(15)H)进行改性,得到环氧大豆油丙烯酸酯改性衣康酸基聚酯。应用改性聚酯制备了水性紫外光固化涂料,检测了其漆膜的硬度、附着力、柔韧性、疏水性等性能,探究衣康酸基不饱和聚酯与AESO的质量配比对聚酯乳液和漆膜性能的影响。实验结果表明:衣康酸基聚酯乳液与AESO的混合质量之比为80∶20时漆膜材料的综合力学性能表现最佳,聚酯混合乳液颗粒的平均粒径约为200μm。

水性环氧改性丙烯酸酯防腐蚀涂料的研制

以水性环氧改性丙烯酸酯乳胶为成膜物质,配以氧化铁红、磷酸锌、云母粉等防腐蚀颜填料以及助剂,制备了具有优异机械力学性能以及防腐蚀性能的水性防腐蚀涂料.重点讨论了成膜物质、助剂、颜填料以及颜填料体积浓度（PVC）对涂料性能的影响.结果表明：涂料中加入少量的相容剂可以解决水性防腐蚀涂料的贮存稳定性问题;当PVC在38.4％～44.3％之间时,水性防腐蚀涂料具有优异的耐介质性能,尤其是突出的耐碱性能.

环氧丙烯酸酯树脂的制备及其聚氨酯改性

采用丙烯酸对环氧树脂进行改性制备环氧丙烯酸酯,通过单因素实验考察催化剂种类对改性工艺条件的影响;设计正交实验探讨反应温度、催化剂用量及阻聚剂用量对改性工艺条件的影响。采用自制的聚氨酯预聚体对环氧丙烯酸酯进行改性研究,考察聚氨酯预聚体的添加及环氧树脂种类对复合材料性能的影响。研究结果表明:制备环氧丙烯酸酯的最佳反应条件为:以N,N-二甲基苯胺为催化剂,反应温度110℃,w(催化剂)=2%,w(阻聚剂)=0.1%;FT-IR表征说明得到目标产物。同时,聚氨酯进行改性明显改善材料的力学性能,聚氨酯预聚体(n(—NCO):n(—OH)=2:1)添加量为25%时,材料的抗压强度提高59.33%,抗拉剪切强度增加3.7倍,材料断面的SEM图表明改性后材料出现韧性材料特征。另外,由双酚F型环氧树脂制备的复合材料的性能明显优于由双酚A型环氧树脂制备的材料性能。

异氰酸酯改性光敏水性环氧丙烯酸酯的合成

以双酚A型环氧树脂与丙烯酸反应合成了具有羟基侧基的环氧丙烯酸酯,再用甲苯二异氰酸酯与丙烯酸-β-羟乙酯的半加成物对上述环氧丙烯酸酯树脂进行接枝改性,再用酸酐引入羧基,经胺中和后,水性化,可得较为稳定的自乳化光敏树脂水分散体系。通过化学测试和IR解析,确定了合成条件、合成终点及产物结构,并以此为基料配成紫外光固化涂料,所得涂层性能优异。

硅氧烷改性环氧丙烯酸酯及其紫外-湿气双固化涂层的性能

以环氧树脂和丙烯酸合成环氧丙烯酸酯,再与正硅酸乙酯反应,合成硅氧烷改性的环氧丙烯酸酯。以FT-IR分析合成产物的结构和UV-湿气固化过程;研究UV-湿气双重固化硅氧烷改性环氧丙烯酸酯涂膜的性能。以正硅酸乙酯封闭环氧丙烯酸酯的羟基,使环氧丙烯酸酯的黏度降低82%;经紫外-湿气双重固化,改性环氧丙烯酸酯涂层的摆杆硬度、耐磨性、水接触角均比未改性样品大幅提升,起始热失质量温度比未改性环氧丙烯酸酯高约63℃。

紫外光固化改性环氧丙烯酸酯涂料的研制

通过对环氧树脂进行改性 ,降低其粘度 ,再用丙烯酸酯化 ,制得低粘度环氧丙烯酸酯预聚体 ,最后制备出性能优良、易于施工的紫外光固化涂料。本文对环氧树脂改性的催化剂、改性剂及其用量进行了实验研究 ,并制取改性环氧丙烯酸酯涂料 ,还对改性前后涂料的性能进行了比较。

酸改性邻甲酚醛环氧丙烯酸酯的合成及应用

用马来酸酐对邻甲酚醛环氧丙烯酸酯进行酸改性,考察了3种催化剂及其用量对反应的影响.用红外光谱法表征了以酸改性产物配制的油墨的紫外光固化过程,合成了4种结构不同的预聚物,并分析了预聚物及活性单体的含量对涂膜表面干燥性的影响.结果表明:催化剂的催化活性从强到弱依次为四甲基氯化铵、三苯基磷、三乙胺;四甲基氯化铵的用量(质量分数,下同)以1.0%为佳,所配制的油墨具有较好的光敏特性,曝光15 s 时,双键的转化率达81.78%;以酸改性邻甲酚醛环氧丙烯酸酯为主体配制的油墨具有较好的表面干燥性,其分辨率达50μm;活性单体的用量为10%-15%时,涂膜表面干燥性较好.

改性环氧丙烯酸酯胶粘剂预聚体增韧改性研究

采用聚乙二醇改性环氧E-44树脂,改性后E-44与α-甲基丙烯酸进行酯化反应,得到改性环氧丙烯酸酯预聚体。由单因素实验确定反应条件如下:第一步反应温度为90℃,第二步反应温度为95℃,聚乙二醇与环氧树脂的物质的量比为0.20∶1,催化剂四丁基溴化铵用量为2.0%,阻聚剂对羟基苯甲醚用量为0.05%。红外光谱分析表明,改性环氧丙烯酸酯预聚体合成成功。由改性预聚体配制的胶粘剂粘度减小,拉伸剪切强度可达5.95 MPa,180°剥离强度也有所提高。

异氰酸酯改性环氧丙烯酸酯的合成及其光固化动力学的研究

采用两步法合成了可紫外光固化的异氰酸酯改性的环氧丙烯酸酯树脂,并利用元素分析、傅里叶变换红外光谱、核磁共振氢谱对此树脂的结构进行了表征。对树脂及其固化后涂膜的性能测试表明,合成的树脂具有较低的黏度,为4500mPa-s/60℃,固化膜柔韧性能优,低于3mm。采用红外光谱法对此改性树脂的光固化动力学行为进行了分析,结果表明:光引发剂Irgacure1000作为Darocur1173和Irgacure184以质量比1:1构成的复合型光引发剂,比单一的光引发剂具有更优异的引发效果;随着光引发剂Irgacure1000用量的增加,树脂体系光固化反应的聚合速率和树脂中双键的最终转化率都明显增加,但当其用量超过树脂质量的3%时,光固化反应速率和双键的最终转化率又趋于下降;活性单体对树脂光固化行为的影响为:单体的官能度越低、活性单体的用量越大,越有利于树脂的光固化,固化速率和双键的最终转化率都明显提高;此外,增大入射光的光照射强度也有利于树脂的光固化。

混杂聚合有机硅改性环氧丙烯酸酯的研究

利用4,4′–二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)与双羟基聚甲基苯基硅氧烷分子中的羟基反应制得─NCO封端的预聚体,再将该预聚体与环氧丙烯酸酯(EA)混合,得到有机硅化学改性环氧丙烯酸酯。在此基础上,以氨基树脂为固化剂,制得常温固化涂层;以2–羟基–2–甲基–1–苯基–1–丙酮(即1103)为光引发剂,在紫外光照射下制得常温光固化涂层;以氨基树脂为固化剂,1103为光引发剂,在紫外光照射下制得常温混杂聚合涂层。讨论了上述3种涂层的硬度随固化时间的变化,用热重–差热分析(TG-DTA)技术研究了三者的耐温性。结果表明:常温混杂聚合涂层的硬度随时间的延长增加得最快,光固化涂层次之,常温固化涂层最慢。3种涂层都能耐420°C左右的温度。

纳米SiO_2的表面改性及其在环氧丙烯酸酯中的应用

以甲基丙烯酸异氰酸乙酯(IEM)作为改性剂对纳米SiO2表面进行改性,探讨了相关因素对反应的影响。通过傅立叶红外光谱、热重分析和扫描电子显微镜对改性前后纳米SiO2的表面化学结构、热性能以及在溶液中的分散情况进行了分析表征,考察了改性后的纳米SiO2对环氧丙烯酸酯(EA)力学性能的影响。结果表明,改性后的纳米SiO2分散性较好,对EA的力学性能有较大改善,能同时达到增强增韧的效果。

异氰酸酯改性环氧丙烯酸酯的合成与性能

合成了可紫外光(UV)固化的异氰酸酯改性的环氧丙烯酸酯树脂,利用元素分析、傅里叶变换红外光谱、核磁共振氢谱对树脂结构进行了表征;研究了异氰酸酯种类及用量对反应过程及产物性能的影响,表明TD I/80体系所得产物具有较好的综合性能,固化膜具有较好的柔韧性,其用量以n(—NCO)∶n(—OH)比值在0.25为宜。对树脂及其涂膜性能测试表明,所得改性树脂60℃时黏度为4 500 mPa.s,柔韧性大幅度提高,为3 mm,并保持了较好的耐热性、附着力(1级)和硬度(3H)。

醇改性环氧丙烯酸酯紫外光固化涂料制备研究

以E44环氧树脂、二缩三乙二醇和丙烯酸为主要原料,合成了1种紫外光固化用新的醇改性环氧丙烯酸酯预聚物。探索了反应温度、原料配比、催化剂种类及用量和反应时间等条件对反应转化率的影响,并用红外光谱表征了产物的生成。结果表明,适宜的反应温度在100～102℃,丙烯酸用量在达一定程度后随其用量增加表现出转化率下降;保温反应3h后转化率达98.5%以上,催化剂用量达一定量后,对反应转化率影响不大。试验产物经调制成纸张上光油后进行固化实验,成膜性能很好。

环氧改性丙烯酸酯乳液制备工艺的优化

采用预乳化乳液聚合工艺,利用L2(556)正交试验合成稳定的环氧改性丙烯酸酯乳液。研究结果表明,制备环氧改性丙烯酸酯乳液的最佳工艺条件为:复合乳化剂用量4.5%,引发剂用量0.6%,软硬单体配比(质量比)为50∶50,环氧树脂用量10%,交联剂用量2.0%,聚合温度75℃。由红外光谱(FTIR)分析表明,已成功地将环氧树脂接枝共聚到丙烯酸酯分子上,改善了共聚树脂的物理化学性能。

改性环氧丙烯酸酯预聚物的制备

采用甲苯二异氰酸酯(TDI)对自制环氧丙烯酸酯进行改性,制备具有氨酯-丙烯酸互穿网络结构的预聚物。考察了改性剂用量、反应时间、反应温度、催化剂种类及用量对转化率的影响,利用红外光谱对改性产物结构进行表征,并对改性后固化膜拉伸强度和断裂伸长率进行分析。结果表明,改性剂甲苯二异氰酸酯与环氧丙烯酸酯的物质的量比为0.25∶1、反应时间5h、反应温度为75℃、复合催化剂(三乙胺和二月桂酸二丁基锡的质量比为1∶1)加入质量分数为0.1%时,反应转化率最高。红外光谱表明实验得到改性预聚物。

马来酸聚乙二醇单酯对环氧丙烯酸酯的改性及其紫外光固化膜性能的研究

采用马来酸聚乙二醇单酯对环氧树脂进行改性,然后用丙烯酸酯化,制得光固化涂料用一系列低黏度、柔韧性好的环氧丙烯酸酯。并对所合成树脂的黏度、柔韧性、耐冲击强度、附着力、硬度、光泽度以及耐化学品等性能进行研究。实验结果表明:马来酸聚乙二醇400单酯改善体系黏度的效果最好且与环氧树脂的当量比为0.1∶1时最佳;和未改性树脂相比,涂膜的柔韧性显著提高,光泽度增加,附着力变好。

紫外光固化环氧丙烯酸酯光敏预聚物改性研究进展

介绍了近年来环氧丙烯酸酯改性的研究进展,分别从二元酸及酸酐、醚、酯、双羟基化合物及硅氧烷等方面对环氧丙烯酸酯的改性进行了论述。

环氧丙烯酸酯改性光固化水性聚氨酯的合成及性能研究

采用环氧丙烯酸酯（PPG-EA）、甲苯-2,4-二异氰酸酯（TDI）、聚丙二醇（PPG）、二羟甲基丙酸（DM-PA）和丙烯酸羟乙酯（HEA）等制备了环氧丙烯酸酯改性光固化水性聚氨酯乳液（WPU）;研究了改性环氧丙烯酸酯用量、DMPA用量、n（—NCO）∶n（—OH）对乳液及涂膜性能的影响。结果表明：通过环氧丙烯酸酯改性的水性聚氨酯涂膜具有硬度高、耐水性和力学性能好的特点,并且克服了环氧树脂直接用于水性聚氨酯改性制备的乳液贮存稳定性差的不足。当改性环氧丙烯酸酯用量为6%-10%、DMPA用量为5.5%-7.5%、n（—NCO）∶n（—OH）为1.3-1.4时,UV固化水性聚氨酯乳液的综合性能较好。

改性纳米SiO_2/环氧-丙烯酸酯水性防腐涂料的研制

通过油酸对纳米二氧化硅(SiO_2)进行改性,将改性纳米SiO_2与环氧树脂和丙烯酸单体充分混合,反应后制得改性纳米SiO_2/环氧-丙烯酸酯乳液。以改性纳米SiO_2/环氧-丙烯酸酯为成膜物质,通过添加颜、填料和多功能助剂,调节改性环氧树脂∶丙烯酸酯的摩尔配比为1∶1,并用0.15%(wt,质量分数)氢氧化钠(NaOH)优化酸碱度,制得一种新型改性纳米SiO_2/环氧-丙烯酸酯水性防腐蚀涂料,涂料的附着力达到1级,耐冲击性达到50cm,铅笔硬度达到2H,并具有贮存稳定性能好、耐候性能和物理机械性能等优异的特性。