环氧树脂_环氧丙烯酸酯混杂光固化材料的结构与性能
环氧丙烯酸_聚氨酯丙烯酸酯共混体系的紫外光固化及力学性能的研究
环氧丙烯酸/聚氨酯丙烯酸酯共混体系的紫外光固化及力学性能的研究a庆法,范晓东(西北工业大学理学院,陕西西安 710072)摘 要:采用紫外光固化的不同类型聚氨酯丙烯酸酯对环氧丙烯酸酯进行了增韧改性。
利用索氏提取法研究了共混体系的紫外光固化行为。
DSC和T GA对共混体系的热学性能研究表明:共混体系的相容性良好,且热分解温度比纯环氧丙烯酸酯提高了19℃。
测试了共混体系的力学性能并利用SEM对冲击断面形貌进行了观察。
找出并初步探讨了聚氨酯丙烯酸酯增韧环氧丙烯酸酯的微观机理。
试验表明:当聚氨酯丙烯酸酯用量为3.6%时,体系的冲击性能可提高300%以上。
关 键 词:紫外光,增韧,环氧丙烯酸酯,聚氨酯丙烯酸酯中图分类号:TQ323.5 文献标识码:A 文章编号:1000-2758(2004)02-0256-04 紫外光(UV)固化的各类工程树脂以其固化速度快、环保、节能且物理性能优异等优点,在工业界已获得了广泛的应用[1]。
紫外光固化环氧丙烯酸酯(EA)具有良好的耐化学腐蚀性、高附着力及优良的机械和电气绝缘性能,已成为重要的工程用光固化树脂之一。
但是EA树脂与本体环氧树脂一样具有质脆、低温柔韧性差等缺点[2]。
近年来,对环氧树脂的改性进行了大量的研究,其中以端羧基丁腈橡胶(CTBN)增韧环氧树脂的研究较为深入,但同时降低了环氧树脂的刚性和耐热性[3]。
Li[4]曾采用聚酯型聚氨酯和聚醚型聚氨酯对环氧树脂进行了改性,使体系的冲击强度提高了200%,受到了广泛的关注。
本文采用紫外光固化的不同类型聚氨酯丙烯酸酯(UA)对环氧丙烯酸酯进行了共混改性研究。
1 实验部分1.1 实验药品环氧丙烯酸酯:本实验室研制;聚酯型聚氨酯丙烯酸酯(芳香族聚酯二元醇、甲苯二异氰酸酯(T DI)和B-丙烯酸乙酯合成,商品编号:U A315;脂肪族聚酯二元醇、1,6-己二异氰酸酯(HDI)和B-丙烯酸乙酯合成,商品编号:UA320):陕西金岭光固化材料有限公司提供;2-羟基丙烯酸乙酯(HEA):工业级,海川化工;丙烯酸丁酯(BA):分析纯;甲基丙烯酸甲酯(M MA):分析纯,中国医药(集团)上海化学试剂公司;安息香乙醚(BE):工业级,上海试剂三厂。
丙烯酸 环氧树脂 强度
丙烯酸环氧树脂强度丙烯酸环氧树脂是一种具有很高强度的材料。
它由丙烯酸酯和环氧树脂两种成分混合而成,具有很多优越的性能特点。
在工业生产和科学研究中,丙烯酸环氧树脂被广泛应用于各个领域。
丙烯酸环氧树脂具有很高的强度。
它的分子结构紧密,交联度高,因此具有很高的物理力学性能。
丙烯酸环氧树脂的强度主要体现在抗拉强度、抗压强度和抗弯强度等方面。
在材料力学实验中,丙烯酸环氧树脂的强度常常能达到很高的数值,远远超过其他材料。
丙烯酸环氧树脂的强度还与其固化过程有关。
丙烯酸环氧树脂在固化过程中会发生交联反应,形成三维网络结构。
这种交联结构能够增加材料的强度,并提高其耐热性和耐化学腐蚀性。
因此,选择合适的固化剂和固化条件对于提高丙烯酸环氧树脂的强度至关重要。
丙烯酸环氧树脂的强度还可以通过改变其配方和添加剂来进行调整。
例如,在丙烯酸环氧树脂中添加增强剂、改性剂和填充剂等,可以显著提高其强度和韧性。
这些添加剂能够增加材料的交联密度、改善分子链的排列以及增加材料的界面粘结力,从而提高材料的强度。
丙烯酸环氧树脂的强度还与其使用环境有关。
丙烯酸环氧树脂在低温、高温、湿热等环境下的强度表现不同。
在低温环境下,丙烯酸环氧树脂的强度会下降,甚至出现脆性断裂。
而在高温环境下,丙烯酸环氧树脂的强度也会受到影响。
因此,在实际应用中,需要根据具体使用条件选择合适的丙烯酸环氧树脂类型,以确保其强度能够满足要求。
丙烯酸环氧树脂具有很高的强度,这得益于其分子结构的紧密交联以及固化过程中的交联反应。
通过调整配方和添加剂,可以进一步提高丙烯酸环氧树脂的强度。
然而,在使用过程中,需要注意环境因素对丙烯酸环氧树脂强度的影响,以确保其能够发挥最佳性能。
丙烯酸环氧树脂的高强度使其在航空航天、汽车制造、电子电器等领域得到广泛应用,为各行各业的发展提供了有力的支持。
环氧树脂胶和丙烯酸酯胶
环氧树脂胶和丙烯酸酯胶环氧树脂胶和丙烯酸酯胶是两种常用的高分子材料,它们在结构和性能上有所不同,但都广泛应用于粘接、密封和涂层等领域。
环氧树脂胶:成分与结构环氧树脂是由双酚A和环氧氯丙烷通过缩聚反应制得的高分子化合物。
它由环氧基团(-CH-CH-)和芳香族基团(如苯环)组成。
固化剂通常为胺类或酸酐,与环氧树脂反应形成三维交联网络。
特性1. 高粘接强度:环氧树脂具有极强的粘接能力,能与多种材料形成牢固的结合。
2. 耐化学性:对油类、溶剂和多数酸碱有很好的抵抗力。
3. 耐热性:一般可在-50℃到150℃范围内使用,部分特殊配方可耐受更高温度。
4. 电气绝缘性:具有良好的电绝缘性能,适用于电气绝缘领域。
5. 低收缩率:固化过程中体积收缩小,减少应力产生。
应用环氧树脂胶常用于金属、塑料、陶瓷等材料的粘接,也用于电子行业的封装、电路板的保护、地面涂层等。
丙烯酸酯胶成分与结构丙烯酸酯胶是基于丙烯酸或甲基丙烯酸及其酯类单体的聚合物。
这些单体可以通过自由基聚合反应形成长链聚合物。
固化剂通常为过氧化物或其他引发剂。
特性1. 快速固化:丙烯酸酯胶固化速度快,适合需要快速修复或粘接的场合。
2. 透明性:固化后通常保持透明或半透明,适用于需要美观效果的场合。
3. 粘接性:对多种材料具有良好的粘接能力,尤其是玻璃和某些塑料。
4. 耐候性:对紫外线和气候变化有一定的抵抗力。
5. 柔韧性:相比环氧树脂,丙烯酸酯胶通常更加柔软和弹性。
应用丙烯酸酯胶主要用于玻璃粘接、塑料粘接、透明密封、装饰性涂层、光学元件的粘接等。
比较两者都具有优异的粘接性能,但在耐温性、硬度、耐化学品性等方面存在差异。
环氧树脂胶因其高强度、耐高温、低收缩率而适用于结构性粘接和重载环境;而丙烯酸酯胶则因其快速固化、透明性和良好的柔韧性而适用于需要快速处理和美观效果的场合。
选择哪一种胶粘剂取决于具体的应用需求和工作条件。
环氧树脂结构解析
环氧树脂结构解析环氧树脂是一种重要的高分子材料,具有独特的结构和性质。
本文将从环氧树脂的化学结构、物理性质、制备方法和应用领域等方面进行解析。
一、化学结构环氧树脂的化学结构主要由环氧基团构成。
环氧基团是由两个相邻碳原子上的一个氧原子与一个氢原子形成的三元环结构。
环氧基团的存在使得环氧树脂具有良好的反应活性和交联能力。
此外,环氧树脂还可以通过引入不同的官能团来改变其性质,如羟基、胺基、酮基等。
二、物理性质由于环氧树脂的化学结构特殊,使得其具有许多独特的物理性质。
首先,环氧树脂具有优异的机械性能,如高强度、高硬度和高韧性。
其次,环氧树脂具有良好的耐化学腐蚀性能,能够在酸、碱、溶剂等恶劣环境下长期使用。
此外,环氧树脂还具有良好的绝缘性能和耐热性能,能够在高温环境下稳定工作。
三、制备方法环氧树脂的制备方法主要有两种,即通过环氧化反应和通过缩聚反应。
环氧化反应是将双酚A等化合物与环氧化剂(如环氧氯丙烷)反应,生成环氧树脂。
缩聚反应是将环氧基团与胺类化合物反应,形成交联结构的环氧树脂。
这两种方法都需要在一定的温度和压力下进行,通常需要添加催化剂来促进反应的进行。
四、应用领域由于环氧树脂具有优异的性能,因此在许多领域得到了广泛应用。
首先,环氧树脂被广泛应用于涂料和胶粘剂行业。
由于其良好的附着性和耐腐蚀性,环氧树脂涂料可以用于金属、混凝土等材料的保护和装饰。
其次,环氧树脂还被广泛应用于电子电器行业。
由于其良好的绝缘性能和耐高温性能,环氧树脂可以用于制造电子元件、电路板等。
此外,环氧树脂还被应用于航空航天、汽车制造、建筑材料等领域。
环氧树脂是一种具有独特结构和性质的高分子材料。
其化学结构主要由环氧基团构成,具有良好的反应活性和交联能力。
环氧树脂具有良好的物理性质,包括机械性能、耐化学腐蚀性能、绝缘性能和耐热性能等。
环氧树脂的制备方法主要有环氧化反应和缩聚反应两种。
由于其优异的性能,环氧树脂在涂料、胶粘剂、电子电器等领域得到了广泛应用。
环氧丙烯酸酯的性能与用途
环氧丙烯酸酯的性能与用途环氧丙烯酸酯是一种重要的化学物质,具有优异的性能和广泛的用途。
本文将从环氧丙烯酸酯的性能特点、制备方法和常见的应用领域等方面进行探讨。
环氧丙烯酸酯的性能特点需要考虑。
作为一种双官能团化合物,环氧丙烯酸酯具有很高的反应活性和多种官能团的反应选择性,使其具备独特的化学特性。
环氧丙烯酸酯还具有出色的耐化学腐蚀性、耐候性和机械性能,以及优异的粘附性和耐磨性。
这些特点使得环氧丙烯酸酯在广泛的应用领域发挥着重要作用。
环氧丙烯酸酯的制备方法值得关注。
环氧丙烯酸酯的制备主要通过环氧树脂和丙烯酸酯的反应得到。
一种常见的制备方法是环氧树脂与丙烯酸酯在催化剂的作用下,通过环氧开环反应生成环氧丙烯酸酯。
也可以通过环氧树脂的缩聚反应、环氧树脂和酸酐的酯交换反应等方法制备环氧丙烯酸酯。
这些制备方法灵活多样,可根据不同的用途需求来选择合适的方法。
随后,我们需要了解环氧丙烯酸酯的常见用途。
环氧丙烯酸酯广泛应用于涂料、胶粘剂、电子封装材料、复合材料和油田化学品等领域。
在涂料方面,环氧丙烯酸酯作为一种优良的交联剂,能够提供高度的耐久性和保护性能,广泛应用于金属、混凝土和木材表面的防护涂层。
在胶粘剂领域,环氧丙烯酸酯可以作为粘接剂和封胶剂,具有粘附性强、强度高的特点,可用于汽车、航空航天、电子等行业。
在电子封装材料方面,环氧丙烯酸酯可以作为耐高温、耐化学腐蚀的封装材料,广泛应用于半导体封装和电子元器件的保护。
在复合材料领域,环氧丙烯酸酯可以作为增强剂与其他材料复合,提高材料的强度、硬度和耐久性。
在油田化学品方面,环氧丙烯酸酯常用于油井水泥浆稳定剂和封隔剂,能够提高油井的完井质量和产能。
综上所述,环氧丙烯酸酯作为一种重要的化学物质,具有独特的性能和广泛的用途。
其出色的化学特性、制备方法的灵活性以及广泛的应用领域使环氧丙烯酸酯成为许多行业中不可或缺的材料。
随着科技的不断进步,环氧丙烯酸酯的应用前景将继续拓展,为各行各业带来更多的创新和发展机会。
可以紫外光聚合的环氧树脂单体
可以紫外光聚合的环氧树脂单体
环氧树脂单体本身不能直接被紫外线引发聚合,但有一些添加剂可以使其在紫外光的照射下发生聚合反应。
这些添加剂通常被称为光引发剂。
以下是一些常见的可以紫外光聚合的环氧树脂单体和光引发剂的例子:
1. 丙烯酸酯改性的环氧树脂:这类树脂具有较好的紫外光固化性能,可以通过添加光引发剂来提高其固化速度。
2. 环氧丙烯酸酯:这类树脂可以直接在紫外光的照射下发生聚合反应,无需添加光引发剂。
3. 酮基丙烯酸酯:这类树脂在紫外光的照射下可以迅速固化,且固化后的薄膜具有较好的附着力和耐磨性。
4. 苯乙烯-丙烯酸酯共聚物:这类树脂在紫外光的照射下可以形成透明的光固化膜,适用于印刷电路板的涂覆。
5. 光引发剂:如二苯甲酮、苯乙酮等,可以在紫外光的照射下分解出自由基,引发环氧树脂的聚合反应。
以上物质在使用时需要注意其安全性和毒性,操作时应佩戴适当的防护装备。
光固化树脂介绍资料
单体 光引发剂 颜料(或染料) 填充剂(消光粉) 不反应的树脂
助剂
功
能
提供涂膜各种物化性能
稀释低聚物,降低黏度,参与反应,影响涂膜性能
吸收辐射能引发反应,影响固化速率
颜色,遮盖力
遮盖力、降低收缩、降低成本、触变性(消旋光性能)
降低收缩率、增进附着、影响涂膜性能 各种功能需求(消泡、平坦、分散、滑感、防沉,……)
NH R1 NCO
n
式 3-18
三官能聚氨酯丙烯酸酯 3FPUA 用聚醚三元醇、聚酯三元醇 作为原料 四官能聚氨酯丙烯酸酯 4FPUA (日本合成化学) 聚醚二元醇 + 聚醚三元醇 + 二异氰酸酯 + HEA
(抑制凝胶) 六官能聚氨酯丙烯酸酯 6FPUA PETA + 二异氰酸酯
CH3 NCO
这种软-硬微相分离赋予聚氨酯许多独 特的性能,优异的柔韧性、高剪切拉伸 强度、良好耐磨性等。聚氨酯的诸多性 能由其中大量的分子间氢键决定。
异氰酸酯类型
二醇类别
聚氨酯性能
脂肪族
聚酯二醇 聚酯/聚醚混合二醇
良好热稳定性(基于芳基二酸的聚酯二醇)、光稳定性、耐 候性;耐碱性较低,易被碱性底材破坏、粘度高;
一次性投料反应
cat. HOOC R1 COOH + HO R2 OH
HO R2 O
OO C R1 C O R2 O H
n
CH2 CH COOH
多次投料反应
HOOC R1 COOH
O H2C HC C O R2 O
OO C R1 C O R2
cat. + HO R2 OH
HO R2 O
O O C CH CH2
固化环氧的丙烯酸树脂
丙烯酸树脂与环氧固化剂的结合,可以产生一种具有优异性能的涂料或胶粘剂。
丙烯酸树脂作为主要成分,可以通过多种不同的合成方法进行制备,包括自由基聚合法、离子型聚合法和溶液聚合法等。
而环氧固化剂则是一种能够使丙烯酸树脂在固化过程中形成具有良好硬度和耐久性的涂层或胶层的添加剂。
丙烯酸树脂和环氧固化剂的混合物固化过程通常涉及到化学反应,包括羟基和环氧基之间的脱水反应、交联反应以及环氧固化剂中的固化剂与环氧树脂的交联反应。
这些反应能够产生网状结构,从而使涂层或胶层具有优异的机械性能和耐久性。
在丙烯酸树脂的选择上,不同的种类具有不同的特性和应用。
例如,单官能或多官能度丙烯酸树脂可用于制备涂料或胶粘剂,它们可以提供优异的附着力、耐候性、耐化学品性、耐水性和柔韧性。
此外,丙烯酸树脂还可以通过添加颜料、填料和其他添加剂来改善其性能。
而环氧固化剂的选择同样会影响最终产品的性能。
不同类型的环氧固化剂可以提供不同的固化机制和性能特点。
例如,脂肪胺类固化剂通常具有较快的固化速度和较好的耐化学品性;而芳香胺类固化剂则具有更好的热稳定性和机械强度。
此外,环氧固化剂的用量也影响涂层或胶层的性能,过多或过少的固化剂都会对最终产品产生负面影响。
在应用方面,丙烯酸树脂和环氧固化剂的混合物可以广泛应用于涂料、胶粘剂、复合材料等领域。
在涂料方面,固化后的涂层具有优异的耐候性、耐化学品性、耐水性和装饰性;在胶粘剂方面,固化后的胶层具有优异的附着力、耐冲击性和耐介质性。
此外,它们还可以用于生产复合材料,以提高其机械性能和耐久性。
总的来说,丙烯酸树脂与环氧固化剂的结合可以产生具有优异性能的涂料或胶粘剂,广泛应用于各个领域。
在选择丙烯酸树脂和环氧固化剂时,需要根据具体应用和性能要求进行选择,并注意配比和反应条件的影响。
只有这样,才能制备出具有优异性能的固化产物,满足不同领域的需求。
环氧树脂结构与性能ppt课件
O
B r
2.5.2 无卤环氧树脂 (1)含磷环氧树脂:含磷环氧树脂的结构有很多种,目前主要是将DOPO 添加到树脂体系中反应以将其引入树脂中。例如: O D O P O
各结构单元赋予树脂的功能: 环氧基和羟基赋予树脂反应性,使树脂固化物具有很 强的内聚力和粘结力。 醚键和羟基是极性基团,有助于提高浸润性和粘附力。 醚键和碳碳键使大分子具有柔顺性。苯环赋予聚合物 以耐热性和刚性。-C-O-键的健能较高,提高耐碱性。 耐热性不高,耐湿性和耐候性差,阻燃性不好。
2.3.4.3 均苯三酚三缩水甘油醚环氧树脂
O O C H C H C H 2 2 O C H C H C H O 2 2 O O C H C H C H 2 2
由于苯环的吸电子效应,提高了环氧基的反应活性,反应 速的是双酚A的10倍,但在部分交联后,由于交联密度高, 限制了分子链的运动,影响了进一步的反应,实际反应程 度比间苯二酚型及双酚A型环氧树脂低。有关脂肪族缩水甘 油醚环氧树脂,缩水甘油酯型环氧树脂,缩水甘油胺型环 氧树脂,环氧化烯烃化合物等目前我们用的很少,就暂时 不介绍。
H2C O
CH CH2 柔軟性
反應性
2.1.1 双酚A型环氧树脂的结构特征与功能
结构特征为: 大分子两端是反应能力很强的环氧基。 分子主链上有很多醚键,是一种线性聚醚结构。 n值较大的树脂分子链上有规律的、相距较远的出现 许多仲羟基。 主链上还有大量的苯环、次甲基和异丙基。
n
C H 3 C C H 3
B r O H B r
(3)四溴双酚A,双酚A一起与环氧氯丙烷反应(反应及结构 式略) (4)溴化酚醛树脂与环氧氯丙烷的反应物
丙烯酸酯光固化材料的表面能
丙烯酸酯光固化材料的表面能
丙烯酸酯光固化材料的表面能是指该材料表面与其他物质相互
作用的能力。
表面能越高,材料越容易与其他物质发生接触、粘附或涂装等行为。
因此,了解丙烯酸酯光固化材料的表面能是非常重要的。
表面能的大小取决于材料表面的化学组成和形貌。
对于丙烯酸酯光固化材料来说,其表面化学成分主要是丙烯酸酯单体及其聚合物,同时还可能包含添加剂、助剂等杂质。
表面形貌则涉及到材料表面的平整度、粗糙度、孔隙度等因素。
为了测量丙烯酸酯光固化材料的表面能,可以采用不同的方法。
其中比较常用的是接触角法和表面张力法。
接触角法是通过测量材料表面与水等液体之间的接触角来间接计算表面能。
表面张力法则是直接测量材料表面张力的大小,从而得出表面能的大小。
通过测量丙烯酸酯光固化材料的表面能,可以评估其表面性质对于涂料、胶粘剂、染料等物质的附着性、扩散性、流变特性等影响。
同时,也可以指导材料的处理和表面改性,以提高其粘附性、耐腐蚀性等性能。
- 1 -。
聚氨酯、环氧树脂、丙烯酸酯 固化机理
5 聚氨酯、环氧及丙烯酸胶黏剂固化方式5.1 聚氨酯5.11 聚氨酯固化机理由于在主链上含有氨基甲酸酯基(NHCOO-),通称聚氨酯胶粘剂,其结构中含有基团-NCO,提高了对各种材料的粘接性。
(1)多异氰酸酯胶粘剂主要是吸潮固化。
(2)预聚体异氰酸酯胶粘剂分单组分和双组分两类。
单组分由异氰酸酯和两端含羟基的聚酯或聚醚反应,得到异氰酸基(-NCO)的弹性体胶粘剂,再加入适量的催化剂、填料制得单组分室温硫化聚氨酯密封剂,固化机理同多异氰酸酯胶粘剂,遇到空气中的潮气产生固化。
双组分胶粘剂由含-NCO基的预聚体和聚酯(或聚醚)树脂组成。
其中-NCO组分为硬链段,-OH组分为软链段,主要由聚醚、聚酯、交联剂(如MOCA 二邻氯二苯胺甲烷)、催化剂(如锌酸亚锡)组成。
调节-NCO/-OH含量,可以制得不同相对分子质量和不同-NCO含量的预聚体,该反应为羟醛缩合,偶联式反应的一种,主要是-NCO 与-OH在催化剂作用下发生反应固化形成良好的粘接接头。
5.12 聚氨酯稀释剂稀释剂为了调整聚氨酯胶粘剂的粘度,便于工艺操作,在聚氨酯胶粘剂的制备或配置使用时过程中经常要采用稀释剂。
聚氨酯胶粘剂采用的通常包括稀释剂酮类、芳香烃、二甲基甲酰胺、四氢呋喃等。
如:丙酮、二甲苯、环己酮、乙酸乙酯、甲苯等。
5.2 环氧5.21 环氧固化机理环氧的固化反应为开环固化,在引发剂或催化剂作用下开环后聚合。
引发剂一般采用氢氧化物(如NaOH)万基化合物(如CH3ONa)。
环氧树脂本身是线型结构的热塑性树脂,它的固化反应是通过加入固化剂来实现的。
固化剂能使环氧树脂分子交联形成体型结构的大分子,变成不溶不熔的固化物,所以其固化剂也称交联剂。
在选用固化剂时,应考虑产品的性能要求(粘接强度和电性能)、施工环境(温度、湿度和工作介质)以及允许的固化条件(能否加热、加压,固化时间的长短)等。
高温固化用芳香胺、酸酐和双氰胺等;中温固化用咪唑类;室温固化,粘接强度要求不高,用脂肪族胺类和改性胺类固化剂,在潮湿条件下,用酮亚胺及酚醛改性亚胺类固化剂等。
环氧丙烯酸酯树脂 固化原理
环氧丙烯酸酯树脂固化原理一、环氧基的开环反应环氧丙烯酸树脂中的环氧基团在一定条件下可以打开,与其它分子或基团发生反应。
开环反应通常需要催化剂或特定温度条件。
当树脂加热到一定温度时,环氧基团开始反应,形成新的化学键,使树脂固化。
二、羧基的酯化反应环氧丙烯酸树脂中的羧基可以与醇类物质发生酯化反应。
这种反应也会在加热和催化剂的作用下发生。
通过酯化反应,树脂中的羧基与醇类物质形成酯类,使树脂固化。
三、烯丙基的双键共聚反应环氧丙烯酸树脂中含有烯丙基双键,这些双键可以在一定条件下与其他带有双键的分子或基团发生共聚反应。
共聚反应的发生可以使树脂固化,形成稳定的聚合物网络。
四、催化剂的作用在环氧丙烯酸树脂的固化过程中,催化剂起到了加速反应的作用。
催化剂可以降低反应活化能,使反应速度更快。
常用的催化剂包括有机酸、碱和金属化合物等。
五、水与自由基的引发作用在某些情况下,水可以作为引发剂,通过与自由基反应生成氢自由基,从而引发环氧丙烯酸树脂的固化反应。
这种反应通常需要在一定温度和压力条件下进行。
六、聚合物网络的形成随着环氧丙烯酸树脂中各个反应的进行,分子间逐渐形成稳定的聚合物网络。
这个网络的形成是由于各个分子之间相互作用和交联所致。
七、物理交联与化学交联在环氧丙烯酸树脂的固化过程中,物理交联和化学交联都起到了重要作用。
物理交联是通过分子间的范德华力相互作用形成的,而化学交联则是通过化学键的形成来实现的。
这两种交联方式共同作用,使树脂固化成为具有特定结构和性能的聚合物。
八、固化动力学与温度的关系环氧丙烯酸树脂的固化动力学与温度密切相关。
随着温度的升高,固化反应速度会加快。
这是因为高温可以增加分子间的运动速度,从而增加它们之间相互碰撞和反应的机会。
因此,在固化过程中,控制适当的温度是至关重要的。
九、固化程度与时间的关系随着时间的推移,环氧丙烯酸树脂的固化程度会逐渐增加。
这是因为随着时间的推移,更多的分子参与了固化反应,使聚合物网络逐渐形成并稳定下来。
光固化低黏度环氧丙烯酸酯的合成与性能研究
第24卷第4期Vol 124 No 14 2009年7月July 2009热固性树脂Ther m osetti n g Resi n光固化低黏度环氧丙烯酸酯的合成与性能研究王 锋,涂伟萍(华南理工大学化学与化工学院,广东广州510640)摘 要:合成了可紫外光固化的低黏度环氧丙烯酸酯树脂,通过红外光谱、核磁共振氢谱、碳谱对树脂结构进行了表征;采用综合热分析仪(DSC -TG )对树脂固化膜的耐热性能进行了分析。
结果表明,在树脂中添加活性单体时,随单体官能度的增加,固化膜的耐热性能增加,但双官能团单体的用量对固化膜的耐热性能没有明显影响。
固化膜具有较好的耐热性,初始分解温度为33017℃,玻璃化转变温度为7619℃。
所得树脂黏度仅为3~4Pa ・s (60℃),为市售产品的1/3,附着力1级,硬度4H,耐水性能优异,无需添加单体使用。
关键词:环氧丙烯酸酯;低黏度;紫外光固化;耐热;活性单体中图分类号:T Q3161312 文献标识码:A 文章编号:1002-7432(2009)04-0005-04Syn thesis and property study of UV curable low v iscosity epoxy acryl a teWANG Feng,T U W ei -p ing(School of Che m istry and Che m ical Engineering,South China U niversity of Technology,Guangzhou 510640,China )Abstract:UV curable l ow viscosity epoxy acrylate was p repared 1The structure of the p r oduct was characterized by FTI R ,1HNMR and13CNMR 1The heat resistance of the cured fil m was analyzed by DSC -TG 1The results showedthat the heat resistance was increased with the monomer functi onality increasing as adding reactive monomer int o the resin 1The a mount of bifuncti onal monomer had little effect on the heat resistance of the cured fil m 1The cured fil m had good heat -resistance 1The initial decompositi on te mperature of the epoxy acrylate was 33017℃and the glasstransiti on te mperature (T g )was 7619℃1The viscosity of the resin was 3~4Pa ・s (60℃),only 1/3of the com 2mercial p r oducts 1The adhesi on and hardness of the resin were 1grade and 4H res pectively 1It had good water -re 2sistance and could be used without adding monomer 1Key words:epoxy acrylate;l ow viscosity;UV curing;heat resistance;reactive monomer【收稿日期】2009-03-05;【修回日期】2009-03-27【作者简介】王 锋(1979—),博士,讲师,主要从事紫外光固化及水性涂料和胶粘剂的研究,E -mail:sdl w wf 2002@1631com 。
环氧丙烯酸酯齐聚物
环氧丙烯酸酯齐聚物环氧丙烯酸酯齐聚物是一种重要的高分子化合物,具有许多独特的性质和广泛的应用。
首先,它是一种无溶剂型环氧酯树脂,由丙烯酸与环氧树脂进行成酯化反应得到。
其酯键上与氧原子连接的基团是环氧树脂分子骨架,这赋予了它优良的粘接性、耐化学性、耐温性和抗蚀性等性能。
其次,环氧丙烯酸酯齐聚物能赋予涂层优良的物理、机械和耐腐蚀性能,是应用最广泛的齐聚物。
目前,它主要应用于各种UV固化涂料,主要有两种类型:双酚A环氧丙烯酸酯和环氧化油(如花生油或大豆油)丙烯酸酯。
双酚A环氧丙烯酸酯对颜料润湿性与其它树脂混溶性好、原料易得、价格便宜。
而环氧化油丙烯酸酯粘度小、价格低、对颜料润湿性好、附着力强,但对皮肤刺激性小,其分子中含有丙烯酰基少、UV固化速度慢、涂膜较软,因此较少单独使用,通常与其它固化速度快的齐聚物配合使用,用于底材不易附着或柔性基材。
此外,环氧丙烯酸酯齐聚物在合成过程中需要使用醇类试剂进行清洗。
常用的醇类试剂包括丙酮、甲醇、乙醇等。
清洗过程中,需要将醇类试剂倒入干净的容器中,将需要清洗的环氧丙烯酸酯齐聚物放入其中,完全浸泡。
然后,在试剂中浸泡一段时间,使其与环氧丙烯酸酯齐聚物发生充分的化学反应,软化和分解污渍等杂质。
之后,用刷子轻轻刷洗环氧丙烯酸酯齐聚物的表面,让污渍等杂质彻底脱落。
最后,将清洗干净的环氧丙烯酸酯齐聚物取出,放在通风处晾干即可。
需要注意的是,在操作过程中应佩戴适当的手套和防护眼镜,避免接触到试剂造成皮肤刺激或眼部伤害。
同时,废液的处理也需要遵守相关环保规定,不能随意倒入污水排放口中,以免造成环境污染。
总的来说,环氧丙烯酸酯齐聚物是一种性能优良、应用广泛的高分子化合物。
它的合成和清洗过程需要一定的专业知识和操作技能,以确保其性能得到充分发挥并避免对环境和人体造成不良影响。
环氧丙烯酸酯
环氧丙烯酸酯/甲基丙烯酸酯的热性能和力学性能UV固化涂料摘要:严格的环保法规赋予的高固体,具有优良的性能,在他们的环氧树脂涂层技术的应用最有前途的领域的产业应用程序之一。
环氧丙烯酸酯紫外光固化涂料。
在本文件的环氧丙烯酸酯\甲基丙烯酸酚醛或双酚A环氧树脂与丙烯酸或甲基丙烯酸反应制备。
这些不同比例的三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(TMPTA)紫外光固化树脂治愈。
透明涂料的热,热机械,机械和拉伸性质进行了表征。
通过角分辨X射线光电子能谱(AR- XPS)涂层的表面性能进行了评价。
据观察,10%TMPTA 的配方表现出了良好的效果。
从目前的调查,很明显,辐射固化,不仅满足了生态友好性,但也表现在其物业的环氧丙烯酸酯/甲基丙烯酸配方。
关键词:环氧丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯,UV固化,热,机械,表面特性1简介环氧树脂是商业用涂料和各种结构的应用。
通过正确选择树脂的改性剂和固化剂,环氧树脂固化物的,可以根据具体的性能特点。
选择取决于成本,加工和性能要求。
环氧树脂固化树脂具有优异的附着力,以各种基材,良好的耐化学和耐腐蚀性,优良的电气绝缘,高强度,抗折和抗压强度和热稳定性。
最大的单次使用的是涂料,化学和高耐腐蚀性和附着力是重要的。
在电子市场的巨大增长显着增强的环氧树脂用于制造印刷电路板和半导体封装环氧模塑料的需求。
优异的粘附性能是由于到环氧树脂的骨干结构的存在极性羟基和醚组[1-3]。
与酸的丙烯酸功能单体反应的结果存在不饱和聚合物骨架年底已形环氧树脂辐射固化行业。
终端不饱和双键的活性位点用于涂料和油漆[4-6]。
一个合理设计的配方,提供良好的涂层性能,固化后的不饱和单功能和多功能丙烯酸酯单体和丙烯酸酯低聚物环氧骨干。
在固化过程一般是激进的,结果在三维网络的形成。
固化过程中速度更快,而且取决于辐射剂量和辐射[7]的时间。
紫外光固化,即从液态的高分子材料的光引发了坚实的转换的过程是一种流行的的替代传统的热固化[8]。
UV 固化系统最近成功地在大量的新应用和扩大,走向新的标志[9-11]。
环氧树脂和丙烯酸树脂
环氧树脂和丙烯酸树脂
环氧树脂和丙烯酸树脂是两种常见的聚合物,它们在化学结构、性质和应用上存在显著的差异。
1. 化学结构:环氧树脂的化学结构由环氧基团和骨架链组成。
丙烯酸树脂则是由丙烯酸、甲基丙烯酸和苯乙烯等单体聚合而成的高分子材料。
2. 性质差异:环氧树脂具有较高的强度、硬度和耐热性,易于加工、黏合和涂覆。
而丙烯酸树脂则具有优良的耐候性、耐化学腐蚀性和透明度,且韧性良好。
3. 应用场景差异:环氧树脂主要用于制作粘结、填充和涂覆材料,在电子工业、汽车工业、建筑工业和航空航天工业等领域有广泛应用。
丙烯酸树脂则主要用于建筑材料和无机玻璃材料的涂料、胶黏剂、密封剂、防水材料和热塑性涂料等方面。
4. 生产工艺:环氧树脂的生产过程相对复杂,需要通过环氧化合物和胺类化合物的反应来获得。
丙烯酸树脂则是通过聚合反应简单合成,生产过程中不需要使用大量的有机溶剂和反应条件较为温和,符合绿色化和可持续发展的理念。
5. 种类:环氧树脂有多种分类标准,如按强度、耐热等级及特性进行分类,主要品种有16种,包括通用胶、结构胶、耐高温胶、耐低温胶等。
丙烯酸树脂根据结构和成膜机理的差异可分为热塑性丙烯酸树脂和热固性丙烯酸树脂。
综上所述,环氧树脂和丙烯酸树脂在性质、应用和生产工艺等方
面存在明显的差异,因此需要根据具体的应用场景和需求选择合适的材料。
环氧丙烯酸酯树脂 固化原理
环氧丙烯酸酯树脂固化原理【环氧丙烯酸酯树脂固化原理】导语:在工业化生产和日常生活中,我们经常会接触到各种化学产品。
其中一种重要的化学物质就是环氧丙烯酸酯树脂。
它广泛应用于涂料、粘合剂、塑料等多个领域。
为了更好地理解和学习这一主题,本文将从深度和广度两个方面进行探讨,以帮助读者全面了解环氧丙烯酸酯树脂的固化原理。
主题一:环氧丙烯酸酯树脂的基本认识1.1 环氧丙烯酸酯树脂的概述环氧丙烯酸酯树脂是一种重要的热固性树脂,由环氧树脂和丙烯酸酯单体组成。
它具有优异的物理性能和化学性能,能够固化成耐磨、耐腐蚀、耐高温的材料。
1.2 环氧丙烯酸酯树脂的制备环氧丙烯酸酯树脂的制备主要通过环氧树脂与丙烯酸酯单体的反应得到。
环氧树脂与酸酐反应生成羧酸,然后通过酐酯化反应将羧酸与丙烯酸酯单体缩聚,最终得到环氧丙烯酸酯树脂。
主题二:环氧丙烯酸酯树脂的固化原理2.1 环氧丙烯酸酯树脂的固化反应环氧丙烯酸酯树脂的固化是指其与固化剂发生化学反应,形成三维网络结构的过程。
常见的固化剂包括胺类化合物、酸酐类化合物等。
在固化过程中,环氧基团与固化剂中的活性基团发生开环反应,生成新的交联键,从而形成一个坚固的聚合体。
2.2 环氧丙烯酸酯树脂的固化机理环氧丙烯酸酯树脂的固化机理可以分为两个步骤:开环反应和交联反应。
在开环反应中,环氧基团与固化剂中的活性基团发生反应,环氧环被打开,形成氧化胺等中间产物。
而在交联反应中,中间产物发生进一步反应,形成三维交联结构。
主题三:环氧丙烯酸酯树脂的应用领域3.1 环氧丙烯酸酯树脂在涂料领域的应用由于环氧丙烯酸酯树脂具有优异的耐磨性和耐腐蚀性,被广泛应用于涂料领域。
它可以作为底漆、面漆和罩面漆使用,形成坚韧耐用的涂层。
3.2 环氧丙烯酸酯树脂在粘合剂领域的应用环氧丙烯酸酯树脂具有良好的粘接性能和耐高温性能,因此被广泛应用于粘接剂领域。
它可以用于金属、塑料、陶瓷等多种材料的粘接,并能够在恶劣环境下保持粘接强度。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
万方数据
第3期
贺锡挺等:环氧树脂/环氧丙烯酸酯混杂光固化材料的结构与性能
·77j-
(3)计算 口6==·,一一畿畿黜魁
㈣ ㈤
c:1一喜警唤警粤 (3) JⅢ州 Lfl 916/f11509
在紫外线的照射下,FTIR图中混杂光固化膜
的双键和环氧的特征吸收峰明显减弱。计算表明,
配比为20/10混杂光固化材料的双键和环氧基团的
分树脂的伽之间的变化量曲D不断下降,这说明
了E-44含量的增加,材料的结构可能发生了 变化。
图2为E-44/EA质量比为50/10的混杂材料 的TEM照片。由图可以看出,该材料存在黑白相 问的现象,这可能是由于两种不同的固化方式引起
图1 混杂光固化树脂及其固化膜的红外光谱图 Fig.1 FTIR spectra of surfaces of liquid
resins and curing films 1。2一free radical UV—cured fllm and resin: 3,4一hybrid Uv_cured film and resin(20/lO)f 5,6一hybrid Uv.cured film and resin(50/10)l
万方数据
· 7 7,0·
化工学报
第60卷
着力强和耐磨等优点,但有固化速度慢、预聚物和 单体种类少、价格高等缺点[5书]。自由基/阳离子混 杂光固化体系是指在同一体系内同时产生自由基和 阳离子两种活性物种,从而同时发生自由基和阳离 子光固化,有可能产生良好的协同效应,充分发挥 了两种固化形式的特点,拓宽了紫外光固化体系的 应用范围[7-8]。肖善强等[引、Decker等L100和Dean 等[1u对丙烯酸/环氧混杂光固化体系有所报道,但 以双酚A环氧丙烯酸酯和双酚A环氧树脂为主要 原料的混杂光固化体系的结构和性能未见相关报 道,故本文对此进行了研究,着重讨论了其相结 构、阻尼性能及热稳定性。
R佻eiwd date:2008—08—25. C"代叩帅mng a砒呐旷:Prof.WANG Dehai.E—m出I:wdh@ zjut.edu.cn
FoⅡndati佃it哪:supported by the Natural science Foundation
of Zhejiang Pr0“nce(Z503236).
1 实验部分
1.1主要原料 预聚物:双酚A环氧丙烯酸酯621A一80
(EA),长兴化学工业股份有限公司;双酚A型环 氧树脂(E-44),江苏吴江合力树脂厂。自由基引 发剂Irgacurel84、阳离子引发剂Irgacure250,汽 巴精化有限公司。单体:二缩三丙二醇二丙烯酸酯 (TPGDA),东莞宏德化学工业公司;二乙二醇二 缩水甘油醚(环氧稀释剂664),天原(集团)上 海树脂厂有限公司。 1.2主要实验仪器与设备
Key words: hybrid UV—cure;phase separation;glass transition temperature; damping property
引言
紫外光固化是指树脂在紫外线引发下进行交联 反应,树脂由可流动的液体瞬间转化为固体。紫外 光固化材料因具有特有的性能,在涂料、黏合剂及
固化过程中反应性官能团吸收峰的变化情况。图1 为混杂、自由基和阳离子光固化树脂(具体配方见 表1)及固化膜的FTIR图,其中混杂光固化体系 选取的EA/E一44的配比为20/10和50/10。红外光 谱中971、916 cm-1为端基环氧的特征吸收峰, 1636、1407、986 cm_1为双键的特征吸收峰[”]。 混杂和自由基光固化体系利用固化过程中以没有参 加反应的酯羰基吸收峰作为参比峰,其中液体树脂 为1722 cm一,固化膜为1732 cm-1[14],酯羰基峰 波数的变化主要是由于液体变成固态后双键被打 开,数量的减少导致了双键与羰基的共轭体系被破 坏,从而引起酯羰基的吸收峰向高波数方向移动。 阳离子光固化体系利用固化过程中没有参加反应的 苯环特征吸收峰1509 cm叫为参比峰。1407 cm叫 处双键特征峰和916 cm.1处环氧特征峰表征转化 率。混杂光固化的转化率用式(1)、式(2)计算, 自由基光固化用式(2)计算,阳离子光固化用式
ind既锄d群l咖tent of Uv-cⅡred r髑in
脂大,这主要与体系中占主要组分的E-44和EA的 挖D有关,通过测试可知EA和E-44的咒D分别为 1.5296和1-5743,说明了这一点。通过分析发现, 混杂光固化体系中,随着E一44含量的增加,树脂 和固化膜的咒D都增加,但其固化膜的”D与对应组
表l 混杂、自由基和阳离子光固化体系的配比 TabIe l Ratio of hybrid-fr∞radical a耐
cationic UV_c盯ed sy咖m
Sample—————— Oligomer
Monomer
Photoinitiat07
E一44/g EA/g TPGDA/g 664/g I一184/g I一250/g
ncIIl加Zogy,H彻g砌伽310014,办巧i口咒g,C^i撇)
Abstract:Hybrid UV—cured resins were prepared by using bisphen01 A epoxy resin(EI-44) and bisphenol A epoxy acrylate (EA) as the main raw materials with monomers and photoinitiatorS.The structure and properties of the hybrid UV—cured material were characterized with Fourier transform infrared spectrograph(FTIR),dynamic mechanical thermal analysis(DMA),thermogravimetric analysis(TG) and transmission electron microscopy(TEM). The influence of the content of epoxy resin on the curing extent and structure was discussed.The results showed that the curing extent of the hybrid UV—cured material was not correlated with the content of the epoxy resin.The hybrid UV’-cured material had two glass transition temperatures,good thermal stabi“ty and damping properties.
17,
性链段的物质的量)可通过x。D=嘉昂计算¨d 2|。 oj、1
TEM观察:试样用固化膜,然后将膜制成测试样 品,在电镜下观察其内部结构。TG测试:试样用 固化膜,TG的升温速率为10℃·min~,氮气流 速为20.0 m卜min~。
2 结果与讨论
2.1 混杂光固化体系FTIR及凝胶含量分析 红外光谱反映了官能团的吸收,从而可以跟踪
7,8一cationic UV—cured resin and film
程的控制步骤,从而使凝胶含量不依赖于齐聚物的 浓度。 2.2折射率和TEM分析
通过阿贝折光仪测定了混杂、自由基及阳离子 光固化体系的竹D,从表2可以看出,混杂光固化 树脂和阳离子光固化树脂的‰比自由基光固化树
表2光固化树脂中Biblioteka A含量对折射率和凝胶含量的影响 T曲k 2 Inn眦n∞0f∞nt蚰t ofEA伽refr粕tive
按一定的质量比将预聚物、单体及引发剂配成 光固化树脂(自由基引发剂I一184占自由基光固化 组分的4.3%,阳离子引发剂I一250占阳离子光固 化组分的5%),具体配比见表1,然后用涂布器将 树脂涂覆在干净的玻璃上经紫外光固化成薄膜和逐 层(涂覆13次)涂于1 mm×10 mm×50 mm的自 制模具中经紫外线下固化制成条状样(混杂和自由 基光固化试样固化时间为14 s,阳离子光固化试样 的为35 s)。
1#
0
10
12.5
O
2#
5
10
12.5
0
3箨
10
10
12.5
O
4#
20
lO
12.5
O
5#
30
10
12.5
O
6#
50
10
12.5
O
7#
50
O
O
12,5
1.4测试方法 FTIR测试:液体树脂和固化膜都采用透射红
外测试。DMA测试:试样用条状样品,升温范围 为O~140℃,升温速率5℃·min~,测试频率为 1 Hz,交联密度XLD(即每立方厘米体积内有效弹
第60卷第3期 2009年3月
化工学报V01.60 No.3
CIESC Journal
March 2009
环氧树脂/环氧丙烯酸酯混杂光固化 材料的结构与性能
贺锡挺,王德海,马国杰 (浙江工业大学化学工程与材料学院,浙江杭州310014)
摘要:以预聚物双酚A环氧树脂(E-44)和双酚A环氧丙烯酸酯(EA)为主要原料加入一定的单体和引发剂配
快速制造等领域得到了广泛应用‘卜2|。根据反应原 理的不同,可分为自由基、阳离子及自由基/阳离 子混杂光固化‘引。自由基光固化具有固化速度快和 性能易于调节的优点,但易受氧阻聚、固化后收缩 严重等问题叫。阳离子光固化具有体积收缩小、附
2008一08—25收到初稿,2008—11一17收到修改稿。 联系人:王德海。第一作者:贺锡挺(1982一),男,硕士研 究生。 基金项目:浙江省自然科学基金项目(Z503236)。