光固化樹脂體系中的光引發(fā)劑吸收輻射能后形成活性基團(tuán),進(jìn)而引發(fā)體系中含不飽和雙鍵或含環(huán)氧基團(tuán)的物質(zhì)間的化學(xué)反應(yīng),形成交聯(lián)的立體網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的高分子聚合物。它具有無惰性溶劑揮發(fā),固化時(shí)間短,可低溫固化等傳統(tǒng)固化技術(shù)不可比擬的優(yōu)點(diǎn),稱為新一代綠色工藝。高分子材料的光固化技術(shù)作為一項(xiàng)節(jié)能和環(huán)保型技術(shù),已廣泛應(yīng)用在涂料、油墨、電子封裝、粘合劑、印刷板材、電子工業(yè)、微細(xì)加工和快速成型等許多領(lǐng)域獲得快速發(fā)展和長(zhǎng)足進(jìn)步。年增長(zhǎng)速度高達(dá)25%,并已形成一個(gè)新的產(chǎn)業(yè)。據(jù)不飽和樹脂網(wǎng)專家介紹,紫外光(UV)固化涂料是20世紀(jì)60年代開發(fā)的一種環(huán)保型節(jié)能涂料,與傳統(tǒng)的自然干燥或熱固化涂料相比,紫外光固化涂料具有明顯優(yōu)點(diǎn),光固化不飽和樹脂體系是其重要體系。
氟樹脂及其涂料具有超常的耐腐蝕、耐候性和耐沾污性。但由于大部分含氟涂料為水或溶劑性分散體,須將其加熱到熔點(diǎn)以上才能使其成膜;由于含氟聚合物在熔融狀態(tài)的流動(dòng)性低,形成的涂膜光澤較低,裝飾性較差,在一定程度上限制了它的應(yīng)用。據(jù)不飽和樹脂網(wǎng)專家介紹,為此人們做了大量工作,如丙烯酸氟代烷基酯聚合物與非氟代聚合物的共混,丙烯酸氟代烷基酯與非氟代單體的共聚,聚四氟乙烯用非氟樹脂的接枝或共混改性等,而含氟不飽和聚酯樹脂的制備還未見報(bào)道。
對(duì)于聚合物紫外光固化的研究?jī)H局限在非氟樹脂(如丙烯酸樹脂、聚氨酯丙烯酸樹脂、丙烯酸環(huán)氧樹脂、不飽和樹脂等)的研究,對(duì)于含氟樹脂光固化的研究報(bào)道也很罕見。由于光固化具有節(jié)能、無污染、操作簡(jiǎn)便等優(yōu)點(diǎn),且固化后的樹脂性能優(yōu)異,因此對(duì)光固化含氟樹脂的研究更是引人注目。河南大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院高青雨等。據(jù)不飽和樹脂網(wǎng)專家介紹,用四氟鄰苯二甲酸代替鄰苯二甲酸酐,以含雙鍵的活性單體作溶劑,合成了新型的含氟不飽和聚酯樹脂(F-UPR),并對(duì)其原料配比、合成工藝、光固化過程及其固化后的性能進(jìn)行了研究。
F-UPR有較好的光固化性能。由于其低的表面能及較高的表面光澤度,可用于樹脂的膠衣涂覆。不飽和聚酯鏈上由于F的引入,使分子鏈間的作用力下降,軟化點(diǎn)溫度降低。改善了樹脂的流動(dòng)性,使不飽和聚酯樹脂的加工成型更為便利。據(jù)不飽和樹脂網(wǎng)專家介紹,由于F-UPR中F原子在苯環(huán)上,雖在一定程度上降低了樹脂的表面能,但與順酐參加反應(yīng)生成的酯鍵相距較遠(yuǎn),且F-UPR固化后密度較低。在堿性介質(zhì)中,F(xiàn)-UPR更易水解,且水解不可逆,所以耐堿性較差。而在酸性介質(zhì)中,水解是可逆的,產(chǎn)物不會(huì)離開反應(yīng)區(qū),F(xiàn)-UPR的疏水作用大于因其密度下降受侵蝕的作用。F-UPR的耐酸性好于UPR,但耐堿性略差于UPR。
河南大學(xué)潤(rùn)滑與功能材料實(shí)驗(yàn)室李小紅等用環(huán)氧樹脂與不飽和聚酯反應(yīng),形成UP-PEP-UP嵌段共聚物,加入活性單體,制成改性感光樹脂,并進(jìn)行紫外光固化研究。結(jié)果表明,改性后的感光不飽和聚酯樹脂的耐堿性、熱穩(wěn)定性和表面硬度大大提高,固化收縮率明顯降低。表面硬度由2H提高到4H;固化體積收縮率由7%下降到0.8%,對(duì)底材的附著力明顯增加,且熱失重率降低了6.8%。擴(kuò)展了它在許多方面的用途。據(jù)不飽和樹脂網(wǎng)專家介紹,河北工業(yè)大學(xué)解一軍和李佐邦提出了一種由不飽和聚酯和環(huán)氧樹脂嵌段共縮聚,合成一類新型光敏預(yù)聚物的方法。該光敏預(yù)聚物采用兩步法合成。步先合成具有一定相對(duì)分子質(zhì)量和端羧基的不飽和聚酯,第二步使該不飽和聚酯與環(huán)氧樹脂反應(yīng),生成嵌段共縮聚物。
該光敏預(yù)聚物的相對(duì)分子質(zhì)量通過調(diào)節(jié)不飽和聚酯的相對(duì)分子質(zhì)量控制。對(duì)合成的光敏預(yù)聚物做了光敏涂料配制研究并對(duì)涂膜進(jìn)行了性能表征。脂嵌段共聚物的相對(duì)分子質(zhì)量可由調(diào)節(jié)不飽和酸的過量摩爾比控制。過量摩爾比越大,相對(duì)分子質(zhì)量越大,固化速率也越快。據(jù)不飽和樹脂網(wǎng)專家介紹,該方法合成的光敏預(yù)聚物固化膜的表面硬度、柔韌型、附著力、耐熱性等性能均優(yōu)于環(huán)氧丙烯酸酯、不飽和聚酯樹脂等常用光敏預(yù)聚物品種。體系的光敏性雖然主要取決于光敏樹脂的性能,但也與其他組分有關(guān)。通過調(diào)節(jié)活性稀釋劑的品種與用量可在一定范圍內(nèi)改變光固化速度,固化膜的硬度、柔韌性及附著力。

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