聚氨酯丙烯酸酯光固化壓敏膠的合成及性能研究

聚氨酯丙烯酸酯光固化壓敏膠的合成及性能研究

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1、四川大學(xué)碩士學(xué)位論文聚氨酯丙烯酸酯光固化壓敏膠的合成及性能研究材料學(xué)專業(yè)研究生:魏軍指導(dǎo)教師:雷景新教授聚氨酯丙烯酸酯作為一種反應(yīng)性預(yù)聚物在許多領(lǐng)域有廣泛的用途,其性能可以通過恰當(dāng)選擇原料來調(diào)控。傳統(tǒng)的壓敏膠有溶劑型、熱熔型、乳液型,光固化壓敏膠由于環(huán)保等特點愈來愈引起人們的重視。本文對聚氨酯丙烯酸酯預(yù)聚體的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了合理的設(shè)計,并搭配其它的助劑,確定了一個有工業(yè)發(fā)展前景的光固化聚氨酯丙烯酸酯壓敏膠的研究方案,主要研究結(jié)果如下:l采用二正丁胺滴定和FR-IR方法研究了聚氨酯丙烯酸酯預(yù)聚體合成所需的工藝條件,并且測定了產(chǎn)物的分子量分布及預(yù)聚體的流變

2、性質(zhì);采用萬能材料實驗機(jī)測定了不同類型光引發(fā)劑、不同光引發(fā)劑用量以及不同類型稀釋劑對壓敏膠粘接剝離強(qiáng)度的影響。結(jié)果表明:在催化劑作用下,NCO與聚醚多元醇的反應(yīng)可在lh完成,而HEA封端反應(yīng)很難在較短時間內(nèi)反應(yīng)徹底,需要一個后熟化過程;所合成預(yù)聚體的目標(biāo)產(chǎn)物的產(chǎn)率由于原料的不同而有所差別,在33%~47%之間;預(yù)聚體在低剪切速率下表現(xiàn)出牛頓流體流動行為,在較高剪切速率下呈現(xiàn)切力變稀現(xiàn)象,為假塑性流體;在實驗室選用的幾種光引發(fā)劑中,651具有最好的性價比:不同分子量的聚醚制得的預(yù)聚體封端的不飽和成分含量不同,光引發(fā)劑用量也有所不同;單官能度稀釋劑H

3、EA、ERA降低了固化速度,但有利于提高粘基力;雙官能度稀釋劑可有效地提高固化反應(yīng)速度,對PVC基材粘接效果良好;三官能度稀釋劑可加速光固化速率,但是由于過大的體積收縮率導(dǎo)致界面內(nèi)應(yīng)力增大,使剝離強(qiáng)度測試時更易出現(xiàn)界面破壞,粘接力下降。2合成了一系列陽離子光引發(fā)劑,考察了陽離子光引發(fā)劑及其它與651組成的四川大學(xué)碩士學(xué)位論文混雜光引發(fā)體系的固化效果。結(jié)果表明:陽離子光引發(fā)劑對聚氨酯丙烯酸酯預(yù)聚體的引發(fā)活性很低;混雜光引發(fā)體系比單獨的651光引發(fā)體系引發(fā)速度高。陽離子聚合無終止的特點使膠層的內(nèi)聚強(qiáng)度隨時間持續(xù)增大,導(dǎo)致放置一定時間后膠層內(nèi)聚強(qiáng)度大于

4、膠層與基材的粘基力,剝離強(qiáng)度測試時出現(xiàn)界面破壞。3參照一種工業(yè)化的磷酸酯附著力促進(jìn)劑的分子結(jié)構(gòu),合成出了~種附著力促進(jìn)劑。實驗結(jié)果表明:對于附著力良好的體系,加入促進(jìn)劑只輕微地降低剝離強(qiáng)度;對于界面附著力較差的體系,磷酸酯附著力促進(jìn)劑有效地提高了界面粘接強(qiáng)度。4為克服自由基聚合過程空氣中氧的阻聚作用,利用烯丙基醚的自動氧化效應(yīng),將烯丙基醚基團(tuán)引入到預(yù)聚體的主鏈中,合成出了三種類型的預(yù)聚體:懸掛型、封端型和共混型預(yù)聚體。測試結(jié)果表明:懸掛型預(yù)聚體制得的壓敏膠在一定程度上消除了氧阻聚效果,有效地提高了剝離強(qiáng)度:封端型預(yù)聚體制得的壓敏膠剝離強(qiáng)度下降;共

5、混型體系剝離強(qiáng)度幾乎沒有變化。合成出了一種小分子雙重固化稀釋劑,保留了丙烯酸酯高自由基聚合活性,又含有消除氧阻聚的烯丙基醚基團(tuán),固化反應(yīng)后丙烯酸酯聚合進(jìn)入大分子主鏈,而烯丙基醚為側(cè)鏈,交聯(lián)體系結(jié)構(gòu)和懸掛型預(yù)聚體交聯(lián)后的結(jié)構(gòu)相似。結(jié)果表明:雙重固化稀釋劑的效果和懸掛型預(yù)聚體中烯丙基醚的效果等同;可以大幅提高剝離強(qiáng)度。關(guān)鍵詞:聚氨酯丙烯酸酯,光固化,壓敏膠,磷酸酯附著力促進(jìn)劑,陽離子固化,氧阻聚,雙重固化2四川大學(xué)碩士學(xué)位論文StudiedonUVcuringpressuresensitiveadhesivesbasedonpolyurethanea

6、crylatesMajor:MaterialsscienceGraduatestudent:JunWeiSupervisor:Prof.JingxinLeiPolyurethaneacrylates(PUA)asareactiveoligomerhaswidelypotendMandpractialuseinmanyfields,whichc鋤becuredbyultraviolet(Uv).TheirpropertiesCallberegulatedeasilybyitsrawmaterials.Conventionalpressuresens

7、itiveadhesives口SAs)includessolvent,hotmeltandemulsiontypes.NowanewtypePSAscuredbyUVlightprovokealotofattentionduetOitsenvironmentalbenignproperties.InthispaperaseriesofncwUV·curingPSAswereprepared,theirs咖cn】rcpropertieswerestudied.IIsocyanate(NCO)callrapidlyreactwithpolyether

8、macmglycol(O國inthepresentofcatalyst.FirststepcouldbefinishedinIll,th

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