電子束(EB)固化[GuHua]是在紫外固化[GuHua]基礎(chǔ)上,發(fā)展起來(lái)的輻射固化[GuHua]新技術(shù)。與傳統(tǒng)的熱固化[GuHua]相比,具有高效、經(jīng)濟(jì)、環(huán)保等特點(diǎn),日益受到人們的重視,被譽(yù)為21世紀(jì)熱固性樹(shù)脂生產(chǎn)的新技術(shù)。據(jù)中國(guó)環(huán)氧樹(shù)脂[HuanYangShuZhi]行業(yè)協(xié)會(huì)(www.epoxy-e.cn)專家介紹,人們對(duì)EP光固化[GuHua]的研究,始于19世紀(jì)70年代末。其目標(biāo)是獲得航空航天用高性能熱固性樹(shù)脂。通過(guò)對(duì)乙烯基酯、丙烯酸[BingXiSuan]酯,以及甲基丙烯酸[BingXiSuan]酯等體系的光固化[GuHua],表明由于這些體系產(chǎn)品內(nèi)應(yīng)力高、空洞含量大、機(jī)械性能差、吸水率高,和玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)低等缺點(diǎn),而難以在航空航天等高技術(shù)領(lǐng)域得到應(yīng)用。材料科學(xué)家繼而將眼光投向環(huán)氧樹(shù)脂[HuanYangShuZhi],光固化[GuHua]環(huán)氧樹(shù)脂[HuanYangShuZhi]能克服以上缺點(diǎn),可獲得高性能結(jié)構(gòu)材料,并在固體發(fā)動(dòng)機(jī)殼體材料等應(yīng)用。中國(guó)環(huán)氧樹(shù)脂[HuanYangShuZhi]行業(yè)協(xié)會(huì)(www.epoxy-e.cn)的這位專家,近年來(lái)世界環(huán)保法規(guī)日益完善,以紫外光固化[GuHua]涂料(UVCC)、水性涂料、高固體分涂料,和粉末涂料為代表的環(huán)保型綠色涂料則應(yīng)運(yùn)而生,成為人們關(guān)注和研究的熱點(diǎn)。UVCC由光敏樹(shù)脂(低聚物)、活性單體、光引發(fā)劑和各類添加劑組成。低聚物是含有C=C不飽和雙鍵的低分子質(zhì)量樹(shù)脂,主要是不飽和聚酯、環(huán)氧丙烯酸[BingXiSuan]酯(EA)、聚氨酯丙烯酸[BingXiSuan]酯、聚酯丙烯酸[BingXiSuan]酯、多烯/硫醇體系、聚醚丙烯酸[BingXiSuan]酯、水性丙烯酸[BingXiSuan]酯、陽(yáng)離子樹(shù)脂等。環(huán)氧丙烯酸[BingXiSuan]酯綜合性能優(yōu)良,是目前應(yīng)用最廣泛,用量最大的光固化[GuHua]低聚物。
2、環(huán)氧丙烯酸[BingXiSuan]酯的改性 環(huán)氧丙烯酸[BingXiSuan]酯具有優(yōu)異的綜合性能,但是也有其缺點(diǎn),因此國(guó)內(nèi)外眾多研究都集中在對(duì)其改性方面。據(jù)中國(guó)環(huán)氧樹(shù)脂[HuanYangShuZhi]行業(yè)協(xié)會(huì)(www.epoxy-e.cn)專家介紹,例如可以利用雙羥基化合物的羥基,與部分的環(huán)氧基反應(yīng),然后剩下的環(huán)氧基再與丙烯酸[BingXiSuan],進(jìn)行酯化反應(yīng)來(lái)提高柔韌性。此外還可以通過(guò)胺改性提高固化[GuHua]速度,改善脆性和附著力;聚氨酯改性提高耐磨耐熱和彈性;有機(jī)硅改性提高耐候性、耐熱性、耐磨性和防污性等。
解一軍等開(kāi)發(fā)了一種用半酯法合成環(huán)氧丙烯酸[BingXiSuan]酯型光敏涂料的方法。該法首先使順丁烯二酸酐與丙烯酸[BingXiSuan]羥乙酯進(jìn)行開(kāi)環(huán)反應(yīng)制得半酯化合物,然后使之和環(huán)氧樹(shù)脂[HuanYangShuZhi]或環(huán)氧大豆油反應(yīng),制得光敏預(yù)聚物。據(jù)中國(guó)環(huán)氧樹(shù)脂[HuanYangShuZhi]行業(yè)協(xié)會(huì)(www.epoxy-e.cn)專家介紹,研究發(fā)現(xiàn)此法合成的預(yù)聚物因?yàn)椋休^多的不飽和雙鍵而具有較高的光敏性,而且由于半酯的加入側(cè)鏈體積加大,改變了大分子的分子結(jié)構(gòu),使得以其配制的光固化[GuHua]涂料柔韌性提高;而且此法反應(yīng)平穩(wěn)、易于控制、反應(yīng)成本低。哈爾濱工程大學(xué)馬萍等也對(duì)這種方法進(jìn)行了研究,通過(guò)測(cè)定雙鍵含量發(fā)現(xiàn)此法制得的EA,雙鍵含量是傳統(tǒng)酯化法的2倍,雙鍵含量的提高,直接導(dǎo)致光固化[GuHua]時(shí)間縮短。
Stefan Oprea等以雙酚A環(huán)氧樹(shù)脂[HuanYangShuZhi]、丙烯酸[BingXiSuan]和甲苯二異氰酸酯為原料合成了,一種環(huán)氧氨酯丙烯酸[BingXiSuan]酯預(yù)聚物,研究表明此預(yù)聚物具有低粘度和良好的柔韌性。據(jù)中國(guó)環(huán)氧樹(shù)脂[HuanYangShuZhi]行業(yè)協(xié)會(huì)(www.epoxy-e.cn)專家介紹,張琳琳等以脂環(huán)族環(huán)氧樹(shù)脂[HuanYangShuZhi]為基本原料,合成了一種丙烯酸[BingXiSuan]酯樹(shù)脂,該樹(shù)脂具有丙烯酸[BingXiSuan]酯基團(tuán)和環(huán)氧基團(tuán),能同時(shí)發(fā)生自由基和陽(yáng)離子2種聚合反應(yīng),表現(xiàn)出較好的協(xié)同效應(yīng),從而拓展了紫外光固化[GuHua]體系的應(yīng)用,且示差掃描量熱(DSC)分析表明,體系固化[GuHua]后具有更高的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度。
夏澤斌等采用自制的4-甲基丙烯酰氧β-丙氧甲酰胺基甲苯2-異氰酸酯中的異氰酸基,與自制環(huán)氧丙烯酸[BingXiSuan]雙酯中羥基上的氫反應(yīng)制得了改性樹(shù)脂,并以此為基料配成紫外光固化[GuHua]涂料,所得涂層性能優(yōu)良。據(jù)中國(guó)環(huán)氧樹(shù)脂[HuanYangShuZhi]行業(yè)協(xié)會(huì)(www.epoxy-e.cn)專家介紹,潘國(guó)寧和田興和采用端羧基聚醚對(duì)雙酚A環(huán)氧丙烯酸[BingXiSuan]酯進(jìn)行改性,制得了一種光敏預(yù)聚物,并對(duì)其紫外光固化[GuHua]性能進(jìn)行了研究。研究表明通過(guò)把端羧基聚醚,引入到雙酚A環(huán)氧丙烯酸[BingXiSuan]酯中,克服了脆性、柔韌性得到了明顯的提高,并在實(shí)際應(yīng)用中收到了滿意的效果。
田志高等通過(guò)對(duì)環(huán)氧樹(shù)脂[HuanYangShuZhi]進(jìn)行改性,降低其粘度再用丙烯酸[BingXiSuan]酯化,制得低粘度環(huán)氧丙烯酸[BingXiSuan]酯預(yù)聚體,最后制備出性能優(yōu)良、易于施工的紫外光固化[GuHua]涂料。固化[GuHua]后既有丙烯酸[BingXiSuan]涂料透明度高、光澤豐滿、附著力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn),又因環(huán)氧樹(shù)脂[HuanYangShuZhi]分子中的羥基和醚鍵具有極性,分子相鄰界面之間產(chǎn)生電磁鍵力,樹(shù)脂結(jié)構(gòu)緊密、硬度高,耐一般酸堿和有機(jī)溶劑。同時(shí)用脂肪類雙羥基化合物,對(duì)環(huán)氧樹(shù)脂[HuanYangShuZhi]進(jìn)行改性,使樹(shù)脂具有脂肪醇的性能,粘度大大降低,而且各交聯(lián)點(diǎn)之間因很多脂肪鍵的存在,使得涂膜的柔韌性更好。
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