高性能水性光固化涂料的合成研究

【摘要】水性光固化涂料结合了水性体系与光固化技术的优点,是一种现代涂料。水性光固化涂料不但高效节能,而且更加环保,因此在涂料工业中获得了越来越多的应用。为了适应这一发展趋势,本工作对水性光固化涂料进行了研究。主要工作如下：1.水性光固化纯丙乳液的研究。以功能化的纯丙乳液为基础,使用甲基丙烯酸缩水甘油酯对其进行接枝改性,再将光引发剂与之混合,制得了纳米级分散的水性光固化纯丙乳液。并对功能单体用量、催化剂种类、不饱和化温度、光引发剂种类等因素进行了研究。2.水性光固化环氧丙烯酸乳液的研究。以双酚A环氧树脂为基体进行接枝聚合,然后使用甲基丙烯酸缩水甘油酯对其进行不饱和化,再经过中和、乳化、加入光引发剂等工序之后,制得了水性光固化环氧丙烯酸乳液。从对接枝聚合活性中心的研究中发现,除了已报道的接枝点之外,还存在着其它的潜在接枝点。这些潜在的接枝点具有与已报道的接枝点相似的活性。同时还研究了自由基种类对接枝聚合的影响,并提出了一种增加接枝聚合活性中心的方法。另外还对涂膜性能的各影响因素进行了研究。3.双烯单体的分子设计及其在水性光固化乳液制备中的应用。根据自由基聚合中不同双键的聚合活性不同,设计了一类双烯单体。这种双烯单体中较活泼的双键易于聚合,从而使相对不活泼的双键被保留在聚合物分子结构中。在固化过程中,这种被保留的双键可发生交联反应。而且这种双键是缺电子的,可被适当的给电子单体所活化。根据对所设计的双烯单体的分子性质的比较,从中选出了最符合要求的一种,并用这一双烯单体进行了实验研究,研究结果证明,这一双烯单体可用于制备不饱和乳液,并在紫外光作用下可被光引发剂引发交联。4.水性可聚合光引发剂的分子设计及其应用。为适应水性光固化乳液的发展需要,本工作设计了一类可聚合的光引发剂。根据对所设计的光引发剂的分子性质的比较研究,以及其水溶性的特点,从中选出了一种最适宜的水性可聚合光引发剂,并通过实验合成了这种水性可聚合光引发剂。另外还对其在水性光固化体系中的应用进行了研究,研究结果显示,这种水性可聚合光引发剂可以很容易地与水性光固化体系进行复配,并且,其不但可以引发紫外光固化,而且涂膜的固化性能优异。
【作者】陈松；
【导师】李效玉；
【作者基本信息】北京化工大学，高分子化学与物理，2008，博士
【关键词】水性；光固化；丙烯酸树脂；环氧树脂；双烯单体；接枝聚合；

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