ep专题之uv三全氟改性1支腿

ep专题之uv(三)全氟改性1

电子束(EB)固化是在紫外固化基础上，发展起来的辐射固化新技术。与传统的热固化相比，具有高效、经济、环保等特点，日益受到人们的重视，被誉为21世纪热固性树脂生产的新技术。据中国环氧树脂行业协会(www.epoxy-e.cn)专家介绍，人们对EP光固化的研究，始于19世纪70年代末okmart.com。其目标是获得航空航天用高性能热固性树脂。通过对乙烯基酯、丙烯酸酯，以及甲基丙烯酸酯等体系的光固化，表明由于这些体系产品内应力高、空洞含量大、机械性能差、吸水率高，和玻璃化转变温度(Tg)低等缺点，而难以在航空航天等高技术领域得到应用。材料科学家继而将眼光投向环氧树脂，光固化环氧树脂能克服以上缺点，可获得高性能结构材料，并在固体发动机壳体材料等应用。中国环氧树脂行业协会(www.epoxy-e.cn)的这位专家，近年来世界环保法规日益完善，以紫外光固化涂料(UVCC)、水性涂料、高固体分涂料，和粉末涂料为代表的环保型绿色涂料则应运而生，成为人们关注和研究的热点。UVCC由光敏树脂(低聚物)、活性单体、光引发剂和各类添加剂组成。低聚物是含有C=C不饱和双键的低分子质量树脂，主要是不饱和聚酯、环氧丙烯酸酯(EA)、聚氨酯丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯、多烯/硫醇体系、聚醚丙烯酸酯、水性丙烯酸酯、阳离子树脂等。环氧丙烯酸酯综合性能优良，是目前应用最广泛，用量最大的光固化低聚物。

六、光固化环氧全氟辛酸酯聚氨酯的研究

(一)引言

随着人们环保意识的增强，及对VOC排放日益严格的控制，紫外光固化作为一种节能环保性方法，已被广泛应用于涂料、纸张、木材、微电子等领域。近年来环氧树脂和聚氨酯作为光固化体系中，较为重要的两种活性单体，其研究主要集中于通过改性来优化性能，包括环氧树脂聚氨酯的混合改性、氟改性、硅改性等，而氟改性以其自身的特殊性受到众多研究者的青睐。据中国环氧树脂行业协会(www.epoxy-e.cn)专家介绍，氟具有强的电负性，C-F键短、键能大，对主链具有强的保护作用。特殊的结构赋予了含氟聚合物独特的低表面能、摩擦系数、粘附性、生物相容性、生物稳定性，以及优良的耐水性、耐候性、耐油性、耐化学品性和自清洁性等。在氟改性研究中，由于全氟侧链的链端含有CF3结构，且氟原子排列相对紧密，使得改性后的物质表现出，更加优异的物理化学性能。

目前国内外的光固化氟改性研究，只是针对于氟的单一改性，即氟改性环氧树脂或氟改性聚氨酯。双重改性的相关研究尚未见报道。据中国环氧树脂行业协会(www.epoxy-e.cn)专家介绍，利用环氧树脂、全氟辛酸、聚乙二醇、IPDI，制备了环氧全氟辛酸酯聚氨酯预聚体，然后以甲基丙烯酸羟乙酯封端合成分子主链，由环氧全氟辛酸酯和聚乙二醇组成的可光固化的聚氨酯大分子单体，最后通过自由基光固化得到含氟聚合物。一方面通过全氟链段的引入，提高聚合物的耐水、耐油等性能；另一方面，引入环氧树脂并协调软硬段的比例，以改善聚合物的热稳定性、硬度以及柔韧性等性能。

(二)实验部分

1、原料及仪器

环氧树脂(E-44)，兰州蓝星树脂有限公司；全氟辛酸，辽宁阜新海州区化联化工厂，白色鳞片状结晶，沸点189%/0.1MPa；异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)，分析纯，德国德固萨一赫斯公司；甲基丙烯酸羟乙酯，分析纯，Alfa Aesar公司；聚醚二元醇1000(PEG)，化学纯，汕头市西陇化工厂，使用前在80℃真空烘箱里烘干24h；2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮(Darocur 1173)，Ciba公司；N，N-二甲基苯胺，化学纯，汕头市西陇化工厂；辛酸亚锡，进口分装，常州市新华活性材料研究所；二氧六环，分析纯；乙醚，分析纯；甲苯，分析纯。

固化膜采用自制的紫外固化装置(1000W的高压Hg灯，主波长365nm，上海亚明飞亚公司)，室温固化；红外光谱采用Nicolet-200 SV傅里叶红外分析仪测定，涂膜；核磁共振采用Bruker AC-P 300 MHz测定，溶剂为氘代二甲基亚砜；聚合物的热性能采用DuPont990的DSC测定，升温范围-60-150℃，升温速率10℃/min，N2气氛；聚合物的表面化学组成及状态采用KRATOS公司XSAM-800型X-ray光电子能谱测定，测量角度为30°；接触角采用德国KRUSS公司OCA35全自动视频接触角测量仪；聚合物的断面形貌采用AMRAY-1000的SEM(四氧化锇染色)测定；聚合物的热稳定性采用TGA-50热分析仪上测定，升温速率20℃/min，N2气氛，温度范围30～600℃。

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