光固化亲水铝箔覆材料的制备

摘要

本课题采用了新的合成思路，利用光固化交联方式制备亲水涂料，制备工艺满足涂膜亲水性的要求，同时具有固化温度低、耗能小、有机溶剂挥发少等特点。
　　 采用丙烯酸和丙烯酸羟丙酯等亲水单体进行溶液共聚，制得低分子量的亲水性丙烯酸酯共聚物，引入光敏性单体GMA，得到光敏型亲水性树脂，然后光固化交联成膜制得丙烯酸树脂亲水涂料。首先调整工艺条件制得分子量在1300左右、分散度为1.85的丙烯酸共聚物;通过酸碱滴定法、碘量法分别对光敏型亲水性树脂的酯化率和双键含量进行了测定，实验发现接枝GMA的最佳条件为:反应温度为108℃，反应时间为2.5h，对苯二酚的质量分数为1.2％，四丁基溴化铵的质量分数为2％;使用X射线电子能谱(XPS)、表面接触角、扫面电镜(SEM)等手段表征了涂膜，探讨了铝箔预处理方式、单体比例、活性稀释剂种类及用量、GMA加入量、固化时间等因素对涂膜性能的影响，制得初期亲水角为14.2°，持续亲水角为35.1°，失重率为1.61％的UV固化丙烯酸树脂亲水涂膜。
　　 同时，本文利用酸性硅溶胶与丙烯酸羟丙酯在减压蒸馏的条件下发生脱水缩合反应，制得含有不饱和双键的杂化溶胶，然后光固化交联成膜制得硅溶胶-HPA复合亲水涂料。对硅溶胶与丙烯酸羟丙酯的脱水缩合过程进行了追踪，实验发现在0～20min内脱掉的水分子主要为自由水和氢键水，20～120min内脱掉的水分子主要为结合水。用激光粒度(DLS)对杂化溶胶粒径进行表征，发现粒径随着反应时间的增加而增大，而当反应时间超过100min后粒径稍有减小。探讨了硅溶胶与HPA的配比、缩合时间、缩合温度对涂膜性能的影响，制得初期亲水角为16.8°，持续亲水角为32.2°，失重率为1.78％的UV固化硅溶胶-HPA复合亲水涂膜。

目录

声明

学位论文数据集

摘要

第一章 绪论

1．1 光固化涂料

1．1．1 光固化涂料的研究进展

1．1．2 UV固化理论

1．2 亲水铝箔涂覆材料

1．2．1 亲水树脂的亲水原理

1．2．2 亲水单体的概论

1．2．3 亲水铝箔涂覆材料的发展过程

1．3 光固化亲水铝箔涂覆材料的探索

第二章 UV固化丙烯酸树脂亲水铝箔涂覆材料的制备

2．1 仪器与原料

2．1．1 实验仪器

2．1．2 化学原料

2．2 实验方案

2．2．1 实验合成路线

2．2．2 实验步骤

2．3 测试与表征

2．3．1 聚合物分子量及分布的表征

2．3．2 PAAR的红外表征

2．3．3 光敏型亲水性PAAR双键含量的表征

2．3．4 涂液粘度的表征

2．3．5 涂膜表面形态和亲水基团含量的表征

2．3．6 涂膜亲水角的表征

2．3．7 涂膜耐水性的表征

2．3．8 涂膜硬度的测试

2．3．9 涂膜附着力的测试

2．4 结果与讨论

2．4．1 低分子量亲水性树脂的合成

2．4．2 光敏型亲水性树脂的合成

2．4．3 亲水涂膜性能的影响因素

第三章 UV固化硅溶胶-HPA复合亲水铝箔涂覆材料的制备

3．1 仪器与原料

3．1．1 化学原料

3．1．2 实验仪器

3．2 实验方案

3．2．1 实验合成路线

3．2．2 实验步骤

3．3 测试与表征

3．3．1 杂化溶胶的红外表征

3．3．2 杂化溶胶的脱水速率测试

3．3．3 杂化溶胶的粒度测试

3．3．4 涂膜亲水角的表征

3．3．5 涂膜耐水性的表征

3．3．6 涂膜硬度的测试

3．3．7 涂膜附着力的测试

3．4 结果与讨论

3．4．1 HPA-硅溶胶脱水缩合过程的研究

3．4．2 亲水涂膜性能的影响因素

第四章 结论

参考文献

致谢

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