混雜聚合有機(jī)硅改性環(huán)氧丙烯酸酯的研究：結(jié)果與討論

【簡(jiǎn)介】

1. 3種涂層硬度隨固化時(shí)間的變化

    漆膜硬度是表示漆膜機(jī)械強(qiáng)度的重要性能之一，是衡量涂料產(chǎn)品質(zhì)量的重要指標(biāo)，不同的涂料產(chǎn)品由于使用目的不同，要求的硬度也不同。常溫固化涂料固化速度較慢，而且容易對(duì)環(huán)境造成污染。光固化涂料雖然能解決上述兩方面的問題，但在涂層較厚時(shí)，由于涂層的表面部分先于底層部分固化，阻礙了紫外線對(duì)底層部分的固化作用。本混雜聚合涂料在固化過程中，表面主要以光固化形式進(jìn)行，底層部分主要以暗固化的形式進(jìn)行。故三者固化速度應(yīng)有所區(qū)別。

    表1為3種涂層硬度隨固化時(shí)間變化的情況。

表1  3種涂層的硬度隨固化時(shí)間的變化

Table l  Variation of hardness of three coatings with curin2 time

    實(shí)驗(yàn)中，測(cè)定3種不同涂層的硬度時(shí)，固化時(shí)間均相同，而且光固化涂層與混雜聚合涂層在固化時(shí)的紫外光光強(qiáng)也一致。由表1可知，前8 min內(nèi)，常溫固化涂層尚呈不定形狀態(tài)，光固化涂層可很快地達(dá)到B硬度，混雜聚合涂層卻能在第6 min時(shí)達(dá)到2H硬度。此后常溫固化涂層與光固化涂層的硬度分別有所增加。常溫固化涂層最終達(dá)到8硬度，光固化涂層最終達(dá)到H硬度，混雜聚合涂層最終達(dá)到2H硬度。上述現(xiàn)象說(shuō)明了混雜聚合發(fā)生時(shí)，固化速度要遠(yuǎn)遠(yuǎn)快于其他兩種情況，而且最終的硬度也較高。這從固化形式上為提高涂層的硬度提供了思路。

2. 3種涂層的TG-DTA分析

    環(huán)氧丙烯酸酯、有機(jī)硅改性環(huán)氧丙烯酸酯常溫固化涂層、混雜聚合涂層以及光固化涂層的TG—DTA曲線分別如圖1a～d所示。耐熱性能是涂層重要的指標(biāo)，目前已有光固化涂層耐熱性的報(bào)道^[4-6]。劉紅波等[7]發(fā)現(xiàn)，同配方的光固化膜的熱分解溫度比光一熱固化膜的低，與丙烯酸環(huán)氧雙酯的光固化體系比，光一熱固化膜的熱穩(wěn)定性更好，開始分解溫度更高。圖1表明，環(huán)氧丙烯酸酯涂層在100 ℃左右開始失重，光固化涂層的最快失重溫度為422．5℃，常溫固化涂層的最快失重溫度為425．3℃，混力}聚合涂層的最快失重溫度為430．1℃。后三種涂層的耐熱性明顯優(yōu)于環(huán)氧丙烯酸酯涂層，這歸因于有機(jī)硅結(jié)構(gòu)的引入；而光固化涂層的最快失重溫度稍低于常溫固化涂層是由于光固化不完全導(dǎo)致的；混雜聚合涂層的最快失重溫度稍高于其他兩種涂層，這可能是因?yàn)殡p重固化涂層中分子鏈之間發(fā)生反應(yīng)形成互穿網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，使涂層熱穩(wěn)定性提高。

圖1環(huán)氧丙烯酸酯和3種涂層的T