新型UV固化P／Si协同阻燃EA涂层的制备与性能研究
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第４ ９卷第 １ ２期
２１ 年 １ ０１ ２月
上海涂料
Ｓ ＨＡＮＧＨＡＩ Ｃ０ＡＴ ＮＧＳ Ｉ
Ｖｏ ． ９Ｎｏ １ １４ ．２
Ｄｅ ． ｃ ２０ｌ １
新 型 ＵＶ 固化 ＰＳ 协 同阻 燃 Ｅ 涂层 的 ／ ｉ Ａ 制 备 与 性 能 研 究
杨 磊 曾俊燕 姚 美燕 许碰芬 （ 莆田学院环境与生命科学 系， 福建莆田 ３ １０ ） ５ １０
酯 （ Ａ） Ｖ固化 树 脂 配 方 中 ， 望 改 善 ｕ Ｅ ｕ 期 Ｖ固化 Ｅ Ａ 涂 层 的 阻 燃 性 及 力 学 性 能 ， 研 究 了其 对 涂 层 光 学 并 及 物理 力 学性 能 的影 响 。
为 改善 ｕ Ｖ固化涂 层 的 阻燃 性 能 ， 在 涂 料 中添 常 加 阻 燃 添 加 剂 或 在 高 分 子 链 上 引 入 阻燃 元 素 。卤 系
Ｕ １５ Ｖ ２ Ａ紫外光 固化仪 ， 北京埃士博 印刷技术发展 中 心 ；Ｕ ２ ５ 紫外 ／ 见分 光光度 计 ， Ｖ ２０ 可 岛津 制作 所 ； Ｑ Ｑ Ａ 度仪 、 Ｃ 一 ２ （ 、 漆膜 冲击试 验器 、 Ｈ —硬 Ｑ Ｊ １０ Ａ Ｂ） Ｈ Ｑ Ｇ 漆膜 附着力试 验仪及 Ｑ Ｓ Ｆ 型耐洗刷仪等 ， 天津
阻燃剂 ， 因会造成环境污染及危害生命健康 ， 应用已
受 到 严 格 限 制 。硅 系 阻燃 剂 具 有 优 异 的 阻 燃 性 及 力 学 性 能 ， 别 是 对 环 境 友 好 而备 受 重 视 。含 有 炭 源 、 特
１ 实验部分
１１ 原 材 料及 仪器 ．
酸 源及 气源 的膨胀 型阻燃剂 （Ｆ 填充高 聚物燃烧 ＩＲ）
紫 外 光 （ Ｖ） 化 技 术 ，因适 应 性 广 、 效 、 ｕ 固 高 经
阻燃 功 能 ， Ｅ益 受 到关 注 ， 制备 含 Ｐ且 具备 膨 胀 而 ｔ 故 阻燃 功 效 的 阻燃 剂 ， 有 重要 的现 实意 义 。 具
济、 节能及环境友好 的 “Ｅ 特点 ， ５” 被誉 为面 向２世 ｌ 纪 的绿色工业 新技术 。 紫外光 固化涂 料所用 的树 但 脂易燃 ， 在木材 、 光纤及塑料等对阻燃有特殊要求 的 应用 方面受 到限制 ， 因此对 紫外光 固化 体系用 阻燃
或受强热时 ， 能生 成 一层 均匀 的多孔 炭 质 泡 沫层 ， 起
１１１ 原 材料 ．．
硅烷偶联剂 （ Ｈ ５ ０ ， Ｋ 一 ７ ） 工业 品， 南京 曙光化学 集 团公 司 ；钛酸 丁酯 ， 析级 ， 津市河东 区红岩 分 天
到 隔氧 、 隔热 、 抑烟 、 防止熔滴 等作用 ， 具有 良好 的
ｆ ｒＵＶ ｕｒｎ ｏ ｔｎｇ ｏ ｃ ｉｇｃ ａｉ
试样序号
Ｓ Ｅ／ Ａ Ｒｇ
ＰＥ／ Ａ Ｒｇ
Ｔ Ｇ Ａｇ ＰＤ／
Ｔ Ｐ Ａｇ ＭＴ／
０． ８ ８ Ｏ． ７８ ０． ６８ ０． ５８ ０． ４８ ０－ ８ ３
Ｔ Ｎ Ｏ ２ 傅里 叶型红外光谱 仪 ， 国 Ｂ ＵＫ Ｒ； Ｅ Ｓ Ｒ７ 德 Ｒ Ｅ
酸羟乙酯 ） 反应 ， 合成含 ｓ丙烯 酸酯功能单体 ， ｉ 同时
设 计 用 五 氧 化 二磷 （ 与 Ｈ Ａ反 应 ， Ｐ０ ） Ｅ 制备 含 磷 丙
为预 聚物 制备的涂料可 ｕ Ｖ聚合 ， 固化快 、 且 涂膜性 能优 良， 近年来正逐步取代传统木材 、 金属等使用的
涂料 。
烯酸酯功 能单体 ， 并将两种单体 添加到环氧丙烯酸
剂 的研 究 意 义 深刻 。 氧 丙 烯 酸 酯 （ Ａ） 有 抗化 学 环 Ｅ 具 腐 蚀 、 度 高 、附着 力 强 、 硬 价格 便 宜 等 优 点 ， 它 作 用
磷一 硅协 同阻燃体系 ， 兼具磷 、 系阻燃剂 的共 硅
同特有 鉴 于 具 此 ， 文设 计 将 硅 烷偶 联 剂 （ Ｈ一 ７ 与 Ｈ Ａ（ 烯 本 Ｋ ５０） Ｅ 丙
湾 长 兴 化 工 有 限公 司 ；光 引 发 剂 １７ ， 业 级 ，天 １３ 工 津 市河 东 区红 岩试 剂 厂 。
１１２ 仪 器 ．．
热 １ ｉ后照射涂层至固化。 ｎ ｍ
表 １ ｕ 固 化 涂 层 活 性 及 稀释 － 体 配 方 Ｖ 性单
Ｔ ｂ ｅ １ Ｔｈ ｒ ｌ ｆ ｃ ｉ ｅａ ｄ ｄ ｌ ｔ ｎ ｎ ｅ ｓ ａ ｌ ｅ ｆ ｍｕ ａ ｏ ｔｖ ｎ ｉｕ ｅｍｏ ｏ ｌ ｒ ｏ ａ
中， 备 了 ｕ 制 Ｖ固化 新 型 含 ＰＳ协 同 阻燃 Ｅ ／ｉ Ａ透 明涂 层 。利 用 红 外光 谱 仪 、紫外 ／ 见光 谱 仪 、热 重及 可
涂层 力学测试仪等研 究了涂层 的性能。 关键词 ：丙烯酸羟 乙酯；环氧 丙烯酸酯；硅烷偶联剂 ；阻燃性 ；紫外光 固化 ；热稳定性 中图分类号 ： Ｑ４４１ Ｔ ２ ． ９ 文献标识码 ：Ａ 文章 编号 ：１０ — ６ ６ ２ １ ）２ ０ ０ — ６ ０ ９ １９ （ ０ １— ０ １ ０ １
［ 收稿 日期 】 ０ １ ０ — ０ ２ １－ ９ ２
［ 基金项 目】 福建省科技厅资助省属高校基金项 目（ ０ ８ ５ ４ ２０Ｆ ０８ｏ
【 者简介 】 作 杨磊 ， ， 男 讲师 ， 研究方 向 ： 功能 高分子材料及水性涂料 。
２
上海涂料
第 ４ 卷 ９
试 剂 厂 ；五 氧 化 二 磷 ， 析 级 ， 津 市 河 东 区红 岩 分 天 试 剂 厂 ；氢 氧 化 钠 、硫 酸 等 ， 析 级 ，国药 集 团 化 分 学 试 剂 有 限公 司 ；丙 烯 酸 羟 乙酯 （ Ａ） 三 缩丙 二 ＨＥ 、 醇 二 丙 烯 酸 酯 （ Ｐ Ｄ 、 羟 甲基 丙 烷 三 丙 烯 酸 酯 Ｔ Ｇ Ａ） 三 （ ＭＰ Ａ） 环 氧 丙 烯 酸 酯 （ Ａ） ， 为 分 析 级 ，台 Ｔ Ｔ 、 Ｅ 等 均
摘 要 ：为 了提 高 ｕＶ固化 环 氧 丙烯 酸 酯 （ Ａ） 层 的 阻燃 性 能 ， Ｅ 涂 并保 持 其 良好 的力 学及 光 学性
能， 丙烯酸羟 乙酯 （ Ｅ 分别与 Ｋ 一 ７ 及 Ｐ０ 反应合 成新型含 Ｓ／ 功能单体 ， 将 Ｈ Ａ） Ｈ ５０ ２ｓ ｉ Ｐ 并将其掺 杂于Ｅ Ａ
２１ 年 １ ０１ ２月
上海涂料
Ｓ ＨＡＮＧＨＡＩ Ｃ０ＡＴ ＮＧＳ Ｉ
Ｖｏ ． ９Ｎｏ １ １４ ．２
Ｄｅ ． ｃ ２０ｌ １
新 型 ＵＶ 固化 ＰＳ 协 同阻 燃 Ｅ 涂层 的 ／ ｉ Ａ 制 备 与 性 能 研 究
杨 磊 曾俊燕 姚 美燕 许碰芬 （ 莆田学院环境与生命科学 系， 福建莆田 ３ １０ ） ５ １０
酯 （ Ａ） Ｖ固化 树 脂 配 方 中 ， 望 改 善 ｕ Ｅ ｕ 期 Ｖ固化 Ｅ Ａ 涂 层 的 阻 燃 性 及 力 学 性 能 ， 研 究 了其 对 涂 层 光 学 并 及 物理 力 学性 能 的影 响 。
为 改善 ｕ Ｖ固化涂 层 的 阻燃 性 能 ， 在 涂 料 中添 常 加 阻 燃 添 加 剂 或 在 高 分 子 链 上 引 入 阻燃 元 素 。卤 系
Ｕ １５ Ｖ ２ Ａ紫外光 固化仪 ， 北京埃士博 印刷技术发展 中 心 ；Ｕ ２ ５ 紫外 ／ 见分 光光度 计 ， Ｖ ２０ 可 岛津 制作 所 ； Ｑ Ｑ Ａ 度仪 、 Ｃ 一 ２ （ 、 漆膜 冲击试 验器 、 Ｈ —硬 Ｑ Ｊ １０ Ａ Ｂ） Ｈ Ｑ Ｇ 漆膜 附着力试 验仪及 Ｑ Ｓ Ｆ 型耐洗刷仪等 ， 天津
阻燃剂 ， 因会造成环境污染及危害生命健康 ， 应用已
受 到 严 格 限 制 。硅 系 阻燃 剂 具 有 优 异 的 阻 燃 性 及 力 学 性 能 ， 别 是 对 环 境 友 好 而备 受 重 视 。含 有 炭 源 、 特
１ 实验部分
１１ 原 材 料及 仪器 ．
酸 源及 气源 的膨胀 型阻燃剂 （Ｆ 填充高 聚物燃烧 ＩＲ）
紫 外 光 （ Ｖ） 化 技 术 ，因适 应 性 广 、 效 、 ｕ 固 高 经
阻燃 功 能 ， Ｅ益 受 到关 注 ， 制备 含 Ｐ且 具备 膨 胀 而 ｔ 故 阻燃 功 效 的 阻燃 剂 ， 有 重要 的现 实意 义 。 具
济、 节能及环境友好 的 “Ｅ 特点 ， ５” 被誉 为面 向２世 ｌ 纪 的绿色工业 新技术 。 紫外光 固化涂 料所用 的树 但 脂易燃 ， 在木材 、 光纤及塑料等对阻燃有特殊要求 的 应用 方面受 到限制 ， 因此对 紫外光 固化 体系用 阻燃
或受强热时 ， 能生 成 一层 均匀 的多孔 炭 质 泡 沫层 ， 起
１１１ 原 材料 ．．
硅烷偶联剂 （ Ｈ ５ ０ ， Ｋ 一 ７ ） 工业 品， 南京 曙光化学 集 团公 司 ；钛酸 丁酯 ， 析级 ， 津市河东 区红岩 分 天
到 隔氧 、 隔热 、 抑烟 、 防止熔滴 等作用 ， 具有 良好 的
ｆ ｒＵＶ ｕｒｎ ｏ ｔｎｇ ｏ ｃ ｉｇｃ ａｉ
试样序号
Ｓ Ｅ／ Ａ Ｒｇ
ＰＥ／ Ａ Ｒｇ
Ｔ Ｇ Ａｇ ＰＤ／
Ｔ Ｐ Ａｇ ＭＴ／
０． ８ ８ Ｏ． ７８ ０． ６８ ０． ５８ ０． ４８ ０－ ８ ３
Ｔ Ｎ Ｏ ２ 傅里 叶型红外光谱 仪 ， 国 Ｂ ＵＫ Ｒ； Ｅ Ｓ Ｒ７ 德 Ｒ Ｅ
酸羟乙酯 ） 反应 ， 合成含 ｓ丙烯 酸酯功能单体 ， ｉ 同时
设 计 用 五 氧 化 二磷 （ 与 Ｈ Ａ反 应 ， Ｐ０ ） Ｅ 制备 含 磷 丙
为预 聚物 制备的涂料可 ｕ Ｖ聚合 ， 固化快 、 且 涂膜性 能优 良， 近年来正逐步取代传统木材 、 金属等使用的
涂料 。
烯酸酯功 能单体 ， 并将两种单体 添加到环氧丙烯酸
剂 的研 究 意 义 深刻 。 氧 丙 烯 酸 酯 （ Ａ） 有 抗化 学 环 Ｅ 具 腐 蚀 、 度 高 、附着 力 强 、 硬 价格 便 宜 等 优 点 ， 它 作 用
磷一 硅协 同阻燃体系 ， 兼具磷 、 系阻燃剂 的共 硅
同特有 鉴 于 具 此 ， 文设 计 将 硅 烷偶 联 剂 （ Ｈ一 ７ 与 Ｈ Ａ（ 烯 本 Ｋ ５０） Ｅ 丙
湾 长 兴 化 工 有 限公 司 ；光 引 发 剂 １７ ， 业 级 ，天 １３ 工 津 市河 东 区红 岩试 剂 厂 。
１１２ 仪 器 ．．
热 １ ｉ后照射涂层至固化。 ｎ ｍ
表 １ ｕ 固 化 涂 层 活 性 及 稀释 － 体 配 方 Ｖ 性单
Ｔ ｂ ｅ １ Ｔｈ ｒ ｌ ｆ ｃ ｉ ｅａ ｄ ｄ ｌ ｔ ｎ ｎ ｅ ｓ ａ ｌ ｅ ｆ ｍｕ ａ ｏ ｔｖ ｎ ｉｕ ｅｍｏ ｏ ｌ ｒ ｏ ａ
中， 备 了 ｕ 制 Ｖ固化 新 型 含 ＰＳ协 同 阻燃 Ｅ ／ｉ Ａ透 明涂 层 。利 用 红 外光 谱 仪 、紫外 ／ 见光 谱 仪 、热 重及 可
涂层 力学测试仪等研 究了涂层 的性能。 关键词 ：丙烯酸羟 乙酯；环氧 丙烯酸酯；硅烷偶联剂 ；阻燃性 ；紫外光 固化 ；热稳定性 中图分类号 ： Ｑ４４１ Ｔ ２ ． ９ 文献标识码 ：Ａ 文章 编号 ：１０ — ６ ６ ２ １ ）２ ０ ０ — ６ ０ ９ １９ （ ０ １— ０ １ ０ １
［ 收稿 日期 】 ０ １ ０ — ０ ２ １－ ９ ２
［ 基金项 目】 福建省科技厅资助省属高校基金项 目（ ０ ８ ５ ４ ２０Ｆ ０８ｏ
【 者简介 】 作 杨磊 ， ， 男 讲师 ， 研究方 向 ： 功能 高分子材料及水性涂料 。
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上海涂料
第 ４ 卷 ９
试 剂 厂 ；五 氧 化 二 磷 ， 析 级 ， 津 市 河 东 区红 岩 分 天 试 剂 厂 ；氢 氧 化 钠 、硫 酸 等 ， 析 级 ，国药 集 团 化 分 学 试 剂 有 限公 司 ；丙 烯 酸 羟 乙酯 （ Ａ） 三 缩丙 二 ＨＥ 、 醇 二 丙 烯 酸 酯 （ Ｐ Ｄ 、 羟 甲基 丙 烷 三 丙 烯 酸 酯 Ｔ Ｇ Ａ） 三 （ ＭＰ Ａ） 环 氧 丙 烯 酸 酯 （ Ａ） ， 为 分 析 级 ，台 Ｔ Ｔ 、 Ｅ 等 均
摘 要 ：为 了提 高 ｕＶ固化 环 氧 丙烯 酸 酯 （ Ａ） 层 的 阻燃 性 能 ， Ｅ 涂 并保 持 其 良好 的力 学及 光 学性
能， 丙烯酸羟 乙酯 （ Ｅ 分别与 Ｋ 一 ７ 及 Ｐ０ 反应合 成新型含 Ｓ／ 功能单体 ， 将 Ｈ Ａ） Ｈ ５０ ２ｓ ｉ Ｐ 并将其掺 杂于Ｅ Ａ