光/热双重固化羟丙分散体的制备及性能研究

利用 4-羟基二苯甲酮（ 4-HBP）和丙烯酰氯合成了 4-丙烯酰氧基二苯甲酮（ 4-ABP），将其与丙烯酸类单体共聚制备了光交联型羟丙分散体（ PCHAD）进一步与氨基树脂复配，得到了一系列光 /热双重固化羟基丙烯酸酯分散体 PCHAD-AR。利用差式，扫描量热仪、紫外分光光度计对 PCHAD-AR的光 /热双重固化行为进行了研究，探讨了光 /热双固化顺序和氨基树脂含量对涂膜性能的影响。结果表明：加入氨基树脂后不影响双固化体系的光交联行为；最佳固化工艺为先光后热固化，当光固化 60 s、170 ℃热固化 20 min，氨基树脂用量为分散体的 10%时，涂膜的 Tg为 57. 1 ℃，凝胶含量达到 98%以上，涂膜硬度为 3H，柔韧性为 0. 5 mm，附着力 0级，耐酸、耐醇、耐水稳定性均达到 10 d以上，相比于单一的光、热固化体系，双固化体系涂膜耐碱性提升，涂膜外观无明显变化的时间由 1d延长至 3d。     

丙烯酸含量、乳化工艺参数对水性聚氨酯丙烯酸酯及其紫外光固化膜性能的影响

聚氨酯丙烯酸酯(PUA)兼具聚氨酯(PU)树脂和聚丙烯酸酯(PA)柔韧性优良、耐磨性、耐冲击性和粘结性好等优点,以往将其用于水性涂料的研究不多。以甲基丙烯酸甲酯(MMA)、丙烯酸丁酯(BA)、丙烯酸羟乙酯(HEA)、丙烯酸(AA)为原料制备了侧链带有不同比例羧基和羟基的聚丙烯酸酯(PA),然后与聚氨酯(PU)中间体反应,在水中分散得到聚氨酯丙烯酸酯乳液(WPUA),并采用紫外光(UV)固化成膜。采用傅立叶转换红外光谱(FTIR)和核磁共振光谱(1HNMR)对产物结构进行了表征,考察了乳化工艺参数对乳液粒径的影响,研究了丙烯酸含量、固含量、温度对分散乳液性能的影响,确定了合适的乳化工艺,并对WPUA UV固化成膜后的物理性能进行了表征。结果表明:随着AA含量的增加,WPUA乳液黏度升高,粒径先变小后变大,漆膜亲水性增强,AA含量控制在10%～15%较宜;WPUA乳液适宜的乳化工艺为剪切速率200 r/min,时间20 min;经UV固化所得涂层的物理性能较优。     

光固化亲水酸性磷酸酯的合成及其对聚苯胺掺杂行为的研究(一)

以聚(乙二醇)甲基丙烯酸酯、三氯氧磷以及三乙胺等为原料合成光固化亲水酸性磷酸酯(UV-PP),对合成的产物进行表征。以UV-PP为掺杂剂、过硫酸铵(APS)为氧化剂，原位聚合苯胺制备了可光固化的导电聚苯胺分散体。利用红外光谱(FT-IR)、紫外-可见分光光度计(UV-Vis)、X射线衍射(XRD)、四探针电阻测试仪和激光粒度仪对产物进行表征测试，研究了氧化剂与掺杂剂用量对聚苯胺的合成以及掺杂行为的影响。结果表明：当UV-PP与苯胺单体以及APS的物质的量比为9∶3∶1,UV-PP为去离子水质量的10%时，合成聚苯胺分散体的粒径为114.46nm,水溶性最好，在室温下放置6周后粒径大小变化小于70nm,且纯聚苯胺的电导率可达10.36mS/mm。     

改性双氰胺衍生物环氧固化剂的制备及性能研究

分别采用环氧丙烷、环氧丙烷丁基醚(501)和环氧树脂(EP)对双氰胺(DICY)进行改性,制备了一系列新型的改性DICY衍生物作为EP固化剂,并对改性DICY/EP固化体系的性能进行了初步研究。结果表明:当反应温度为95～105℃、n(DICY)∶n(环氧丙烷)=1∶1.1和n(DICY)∶n(501)=1∶1.3时,环氧丙烷改性DICY(反应3.0 h左右)和501改性DICY(反应3.0～4.0 h)的收率较高;EP改性DICY的最佳反应条件为反应温度105℃左右、反应时间4.0 h左右和n(DICY)∶n(EP)=1∶1.3。环氧丙烷(或501)改性DICY在室温时具有一定的潜伏性,与EP的相容性得到明显改善,并且其固化体系的起始放热温度比DICY体系降低了近40℃(或30℃);EP改性DICY具有较好的潜伏性(与DICY相当),并且极易溶于EP中,但其固化体系的起始放热温度稍低于DICY体系。     

紫外光固化氮磷/SiO_2有机-无机杂化膨胀阻燃涂层的制备及性能研究

采用溶胶-凝胶法制备SiO_2溶胶,并将其按不同比例添加到实验室自制的膨胀型光固化磷氮阻燃剂(PETA/MATPT/DAPMP)中制得紫外光固化有机-无机杂化膨胀阻燃涂层,并对其进行表征。研究结果表明:SiO_2溶胶添加量达到15%(wt,质量分数)时,紫外光固化有机-无机杂化膨胀阻燃涂层的膨胀行为基本保持不变,其单向膨胀度仍然能达到126倍,基材背火面的温度最低为338℃,对基材的保护作用显著改善,具有较好的阻燃性能。     

磷氮阻燃剂 / 纯丙树脂光固化复合膨胀阻燃涂层制备及膨胀行为

目的制备一种新型磷氮类紫外光固化膨胀阻燃涂层,研究磷氮复合成分对阻燃性能及膨胀行为的影响。方法采用丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯为原料制备环氧侧基聚丙烯酸酯,进一步利用丙烯酸开环环氧制备光固化聚丙烯酸酯,并结合前期所合成的含磷单体磷杂环丙烯酸酯磷酸酯(PGMH)和含氮光固化单体三嗪基四丙烯酸酯(BDAETH)制备光固化膨胀阻燃涂层。通过热重法和红外光谱研究了PGMH对光固化聚丙烯酸酯固化膜热降解机理的影响。采用极限氧指数对涂层阻燃性能进行研究,设计并自制设备对涂层的膨胀行为进行监测。结果随着磷氮复合阻燃剂的添加,涂层在450~480℃之间快速膨胀,其最大单向膨胀度可达14。膨胀碳层隔绝氧气,从而提升阻燃性能,将光固化聚丙烯酸酯的氧指数从19提升到28.5。结论磷氮复合阻燃剂的添加可有效赋予涂层在升温或燃烧过程中的膨胀特性,生成隔绝氧气的膨胀碳层,提高涂层的阻燃性能。