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2016-11-02 09:45:50 來源:互聯(lián)網(wǎng)|0

UV丙烯酸酯制備影響因素幾何

  【中國(guó)涂料采購(gòu)網(wǎng)】可紫外光固化的環(huán)氧丙烯酸酯是一種廣泛使用的預(yù)聚物,其附著力強(qiáng),耐化學(xué)腐蝕性好,涂膜硬度高、價(jià)錢便宜。按結(jié)構(gòu)類型,可分為雙酚A型EA、酚醛EA和環(huán)氧化油丙烯酸酯。其中以雙酚A型EA最為常用,用量也最大。環(huán)氧丙烯酸酯是以環(huán)氧樹脂與(甲基)丙烯酸,在催化劑作用下開環(huán)酯化而得。其制備過程中首要影響因素,就是“反應(yīng)溫度”。酯化反應(yīng)屬放熱反應(yīng),且后3個(gè)副反應(yīng)都能引起交聯(lián)而凝膠,因此反應(yīng)過程中溫度控制非常重要,通常初期控制溫度在100℃左右,反應(yīng)后期隨著酸值的降低可以適當(dāng)升高溫度(一般升溫至110~120℃)以縮短反應(yīng)時(shí)間。有關(guān)研究表明反應(yīng)溫度控制在105~110℃為最佳,高于110℃時(shí)易引起雙鍵熱聚合以及醚化等副反應(yīng),不同溫度下酸值的變化而確定最佳溫度也為110℃,反應(yīng)最佳溫度宜于控制在105~115℃。原料及配比的影響也值得重視,為了得到固化速度快的環(huán)氧丙烯酸酯,要選擇高環(huán)氧基含量和低粘度的環(huán)氧樹脂,這樣可引入更多的丙烯酸基團(tuán),雙酚A環(huán)氧樹脂一般選用E-51(環(huán)氧值為(0.51±0.03)eq/100g)或E-44(環(huán)氧值為(0.44±0.03)eq/100g)。丙烯酸和環(huán)氧樹脂投料配比,大多數(shù)情況下控制環(huán)氧樹脂稍微過量,一般過量5%左右,即n(丙烯酸):n(環(huán)氧基)=1:1.05,以防止殘存的丙烯酸對(duì)基材和固化膜有不良影響。

  然后阻聚劑的影響也不容忽視,本反應(yīng)反應(yīng)溫度較高,為防止副反應(yīng),必須加入阻聚劑;同時(shí)為了提高儲(chǔ)存穩(wěn)定性,防止暗反應(yīng)必須加入阻聚劑;常用的阻聚劑有對(duì)甲氧基苯酚、對(duì)苯二酚、對(duì)羥基苯甲醚、2,5-二甲基對(duì)苯二酚、2,6-二叔丁基對(duì)甲苯酚等,加入量約為0.01%~1%(質(zhì)量分?jǐn)?shù));其中對(duì)羥基苯甲醚作為阻聚劑,合成的環(huán)氧丙烯酸酯顏色要比對(duì)苯二酚好。催化劑的影響也存在,催化劑一般用叔胺、季銨鹽,常用三乙胺、N、N-二甲基芐胺、N、N-二甲基苯胺、三甲基芐基氯化銨、三苯基磷、三苯基銻、乙酰丙酮鉻、四丁基溴化銨、四乙基溴化銨等。研究發(fā)現(xiàn)幾種催化劑對(duì)反應(yīng)速率的影響發(fā)現(xiàn),四丁基溴化銨效果最優(yōu);并且發(fā)現(xiàn)四丁基溴化銨用量為1%、反應(yīng)5~6h并采用催化劑先與丙烯酸混合,后滴加的加料方式,得到的產(chǎn)物具有好的性能;關(guān)于4種嗡鹽催化劑(三甲基芐基氯化銨、三甲基芐基溴化銨、三乙基芐基氯化銨、三乙基芐基溴化銨)的影響研究,發(fā)現(xiàn)對(duì)反應(yīng)速率影響以三乙基芐基溴化銨為最佳,且用量(基于E-44環(huán)氧樹脂)以0.6%~0.9%為宜;E-12樹脂,催化劑用量以0.8%~1.2%為宜,反應(yīng)時(shí)間均為2h。

  考察其制備影響因素就不能不提改性。據(jù)專家介紹,環(huán)氧丙烯酸酯具有優(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。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)氧基再與丙烯酸進(jìn)行酯化反應(yīng)來提高柔韌性。此外還可以通過胺改性提高固化速度,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。有研究人員等開發(fā)了一種用半酯法合成環(huán)氧丙烯酸酯型光敏涂料的方法;或以雙酚A環(huán)氧樹脂、丙烯酸和甲苯二異氰酸酯為原料,合成環(huán)氧氨酯丙烯酸酯預(yù)聚物,具有低粘度和良好的柔韌性;還有等以脂環(huán)族環(huán)氧樹脂為基本原料合成了一種丙烯酸酯樹脂,該樹脂具有丙烯酸酯基團(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體系的應(yīng)用。國(guó)外學(xué)者對(duì)環(huán)氧丙烯酸酯分子結(jié)構(gòu)中,引入含磷化合物來改善阻燃性能進(jìn)行了研究,研究發(fā)現(xiàn)當(dāng)聚合物表層燃燒時(shí),含磷化合物會(huì)劇烈膨脹,體積增大,這樣就使得聚合物內(nèi)部免受熱和火焰的繼續(xù)攻擊。國(guó)內(nèi)還以環(huán)氧大豆油和丙烯酸為原料,在催化劑作用下合成了環(huán)氧豆油丙烯酸酯預(yù)聚物,該光活性預(yù)聚物分子鏈為脂肪鏈結(jié)構(gòu),可以明顯改善涂層的柔韌性和附著力。

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