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《一種梳型紫外光快速固化聚氨酯樹脂合成及性能研究》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學術(shù)論文-天天文庫。
1、一種梳型紫外光快速固化聚氨酯樹脂合成及性能研究(申請清華大學工學碩士學位論文)培養(yǎng)單位:材料學院學科:材料科學與工程研究生:朱亞麗指導教師:唐國翌教授二○一七年五月Synthesisofacomb-likerapidlyUV-curedpolyurethaneanditsfilmpropertiesThesisSubmittedtoTsinghuaUniversityinpartialfulfillmentoftherequirementforthedegreeofMasterofScienceinMateri
2、alsScienceandEngineeringbyZhuYaliThesisSupervisor:ProfessorTangGuoyiMay,2017摘要摘要紫外光固化是指在特定波長和強度的UV輻射下,紫外光固化體系中的光引發(fā)劑引發(fā)體系中的各種組分包括主體樹脂、活性稀釋劑、還有各種助劑發(fā)生聚合反應,進而形成交聯(lián)網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),完成光固化過程。本論文主要研究了一種特定結(jié)構(gòu)的梳型紫外光固化聚醚和聚氨酯的制備,以及以梳型紫外光固化聚氨酯為主體樹脂的涂層體系的制備和涂層性能的表征,同時也分別探討了光引發(fā)劑種類和濃度,活性稀
3、釋劑種類和濃度等因素對紫外光固化樹脂物性和光固化速度的影響。并確定了最佳固化速率的梳型紫外光固化樹脂體系。采用此體系制備了光固化涂層,并對涂層的柔韌性、硬度、附著力,紫外光固化速度,耐水、耐鹽、耐酸堿性能進行了表征。這項工作為今后在提升紫外光固化技術(shù)在涂層方面的應用提供了理論依據(jù)。在制備不同飽和度光敏聚醚的過程中,分別嘗試了原料配比為初始劑:擴鏈劑=1:2、1:4、1:6的不同配比對端羥基不飽和聚醚物性的影響,再不同不飽和度聚醚的基礎(chǔ)上,將端羥基聚醚與異佛爾酮二異氰酸酯混合,在金屬催化劑存在的條件下,合成梳型紫
4、外光固化聚氨酯,同時用新型的聚氨酯制備光固化涂層。分別研究了光引發(fā)劑2,4,6-三甲基苯甲?;?二苯基氧化膦(TPO),1-羥基環(huán)己基苯基甲酮(Irgacure184),2-羥基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮(Irgacure1173)對紫外光固化速率的影響,大量的基礎(chǔ)實驗證明,確定了光引發(fā)劑TPO光引發(fā)效果最佳,并且作為本文主要研究的光引發(fā)劑,并研究了以TPO為光引發(fā)劑在樹脂中不同濃度,不同光照時間下的光引發(fā)特性。研究結(jié)果表明:光引發(fā)劑種類和用量對固化速率存在一個最佳濃度,提高光引發(fā)劑用量,光固化樹脂體系固化
5、速率隨著光引發(fā)劑用量的增加而增加,但體系相容性逐漸變差,實驗表明5wt%光引發(fā)劑用量,紫外光固化體系性能最佳。同時研究表明,在不同初始劑與擴鏈劑配比下,端羥基不飽和聚醚的性質(zhì)不同,其中樹脂粘度隨著不飽和度的升高而提升,而顏色由無色透明逐漸變?yōu)闇\黃色。為了研究不同聚合度聚醚對光敏聚氨酯影響,實驗用不同飽和度聚醚制備光敏聚氨酯,同時以三種梳型紫外光固化聚氨酯為核心,制備的不同性能的光固化涂層,并對其性能進行了表征。結(jié)果表明三種涂層都具有優(yōu)異的光固化性能,光固化速率小于2s,同時具有優(yōu)異的附著力、柔韌性、耐水,耐酸堿
6、性能。關(guān)鍵詞:紫外光固化;聚醚;陽離子聚合;聚氨酯樹脂IAbstractAbstractUVradiationcuringispolymerizationofUVcuringsystemcomposedof,unsaturationresin,reactivediluentandvariousadditivesunderspecificwavelengthandintensityofUVradiation.Allofthecomponetincludingthewhichleadingtocross-linke
7、dnetworkstructure.Inthispaper,thefirstaimistodesignandsynthesizeacomb-typeUV-curablepolyetherandacomb-typeUV-curablepolyurethane;thesecondaimistoprepareacoatingsystemwiththecomb-typeUV-curingpolyurethaneasthemainresinandresearchthepropertiesofthiscoating.Nam
8、elytheeffectofdifferentfactorsinculdingtheconcentrationandspeciesoftheinitiator,theconcentrationandspeciesoftheactivediluentonthepropertiesoftheUVcuringspeedoftheunsaturationresinisstudied.Andth