为成为
第39卷第4期2009年4月涂料工业
PAINT&COATINGSINDUSTRYVol.39 No.4
Apr.2009
UV固化环氧丙烯酸酯/SiO2杂化涂料的制备与性能研究
廖 峰,曾幸荣,黄国创 (华南理工大学材料科学与工程学院,广州510640)
摘 要:以改性硅溶胶为无机组分,双酚A型环氧丙烯酸酯为有机组分,制备了UV固化环氧丙烯酸酯/SiO2杂化涂料。研究了改性硅溶胶制备条件及其用量对杂化涂料机械性能的影响,并用FT-IR和TG对固化膜进行了表征。
结果表明改性硅溶胶能够同时提高体系的硬度和柔韧性,当n(MPTMS)∶n(HCl)∶n(TEOS)为0175∶01024∶1、改性硅溶胶与环氧丙烯酸酯的质量比为30∶70时,涂膜机械性能最佳。TG丙烯酸酯的热稳定性。
关键词:环氧丙烯酸酯;硅溶胶;UV固化;杂化涂料
中图分类号:TQ63017 文献标识码:A -(2009)--03
ofUV-Curable
ateResin/SiO2HybridCoatings
LiaoFeng,ZengXingrong,HuangGuochuang
(CollegeofMaterialsScienceandEngineering,SouthChinaUniversityofTechnology,Guangzhou510640,China)
Abstract:ThetitleUV-curableepoxyacrylateresin/SiO2hybridcoatingwaspreparedbasedonthe
modifiedsilicasolsasinorganiccomponentandbisphenolAepoxyacrylateresinasorganiccomponent.Theeffectsofthepreparationconditionsandcontentofmodifiedsilicasolonmechanicalpropertiesofhybridcoatingsfilmwerestudied.ThehybridcoatingsfilmwerecharacterizedbyFT-IRandTGA.Theresultsin2dicatedthatmodifiedsilicasolcanimprovehardnessandflexibilityofthehybridcoating.ThemechanicalpropertiesofcuredfilmswasthebestwhenthemoleratioofMPTMS/HCl/TEOSwas0175∶01024∶1andthemassratioofmodifiedsilicasoltoepoxyacrylateresinwas30∶70.TheTGresultsdemonstratedthatthethermalstabilityofcuredfilmwasimprovedsignificantlybyincorporationofmodifiedsilicasol.
KeyWords:epoxyacrylateresin;silicasol;UVcuring;hybridcoatings
0 引 言
环氧丙烯酸酯是紫外光固化涂料中用量最大的光固化树脂之一,具有光固化速度快、涂膜硬度高、光泽高、耐化学品腐蚀等优点。但也存在固化膜柔韧性、耐老化、抗黄变等性能较差的缺点[1-2]。近年来有很多文献报道,将硅、钛、铝或锆等的有机化合物作为无机部分,通过杂化技术引入到环氧丙烯酸酯中,制备有机-无机杂化涂料,以改善其性能[3-8]。
本文采用溶胶-凝胶法,以正硅酸乙酯(TEOS)为水解前γ-甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷(MPT驱体、MS)为偶联剂制得的改性硅溶胶为无机组分,以环氧丙烯酸酯(EA)为有机组分,制备了UV固化环氧丙烯酸酯/SiO2杂化涂料,研究了改性硅溶胶的制备条件及其用量对杂化涂料性能的影响,并采用FT-IR和TGA对其进行了表征。
作者简介:廖峰(1981—),男,博士,主要从事功能高分子材料的研究。
1 实验部分
111 主要原料及试剂
环氧丙烯酸酯、二缩三丙二醇二丙烯酸酯(TPGDA):工业级,台湾长兴化学工业股份有限公司;正硅酸乙酯(TEOS):化学纯,天津市化学试剂一厂;γ-甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷(MPTMS):工业级,美国GE公司;无水乙醇和盐酸:分析纯,广州化学试剂二厂;2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮(Darocul-1173):工业级,瑞士Ciba精细化工。以上试剂均未精制直接使用。
112 改性硅溶胶的制备
在室温下将TEOS和乙醇加入装有分液漏斗的烧瓶中,边搅拌边滴加计量的盐酸和水,在15min内滴完并继续搅拌
15min,再在15min内滴加一定量的MPTMS,滴加完再搅拌
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