自乳化环氧丙烯酸光固化涂料

论文摘要

水性紫外光(UV)固化体系具有无污染、无毒性、无刺激和生产安全等优点,是目前比较活跃的研究和开发领域,已成为紫外光固化体系得主要发展方向之一。目前国内性能较好的水性涂料基料树脂主要是醇酸树脂、环氧树脂、聚氨酯树脂、丙烯酸树脂及它们的改性树脂品种等。其中环氧树脂水基体系涂料的制备方法因环氧树脂的优良性能越来越受关注。本文以顺丁烯马来酸酐和光引发剂为原料,合成了一种含有多官能团的新型光引发剂,并利用红外光谱、质谱、紫外光谱等测试方法对合成的目标产物进行了结构表征,并对它进行了光引发性能的测试,表明这种光引发剂具有良好的光引发性能。在本文中,我们通过设计了几组正交实验来确定了反应的影响因素,最终制备出了稳定的乳液,并且讨论了环氧开环的影响因素及新型光引发剂对产品性能的影响,最后得到了综合性能优良的紫外光固化水性环氧树脂涂料。本文采用中分子量环氧树脂制得的水性环氧树脂乳液,并引入GMA制得可光固化的水性环氧树脂涂料,成功地对中分子量环氧树脂进行改性,并制得性能优良的产品,较现在普遍研究的低分子量环氧改性有较大进步,克服了低分子量环氧改性的弊端,同时使乳液、固化膜都具有良好的综合性能,解决了中分子量环氧树脂不易改性的问题,具有重要意义。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 水性光固化涂料的特点
• 1.2.1 水性光固化涂料的优点
• 1.2.2 水性光固化涂料的分类
• 1.2.3 水性光固化涂料的组成
• 1.2.4 水性光固化涂料的水溶机理
• 1.2.5 水性光固化涂料的光固化机理
• 1.2.6 紫外光固化涂料的成膜机理
• 1.3 紫外光固化的水基树脂（预聚物）
• 1.3.1 不饱和聚酯
• 1.3.2 环氧丙烯酸树脂
• 1.3.3 聚氨酯丙烯酸酯
• 1.3.4 聚丙烯酸酯
• 1.3.5 聚酯丙烯酸酯
• 1.4 环氧树脂的水性化技术
• 1.4.1 环氧树脂的水性化方法
• 1.4.2 UV固化水性环氧树脂的合成
• 1.5 光引发剂的分类
• 1.5.1 水性均裂碎片型光引发剂
• 1.5.2 水性氢转移型光引发剂
• 1.6 光引发剂的研究进展
• 1.6.1 可见光光引发剂
• 1.6.2 高分子型光引发剂
• 1.6.3 水基光引发剂
• 1.6.4 混合引发剂体系
• 1.7 光固化涂料的发展及其前景
• 1.7.1 光固化涂料的发展
• 1.7.2 光固化涂料目前存在的缺点
• 1.7.3 新技术的开发
• 1.8 水性光固化涂料的应用
• 第二章 实验部分
• 2.1 实验试剂与仪器
• 2.1.1 原料
• 2.1.2 仪器
• 2.2 实验原理
• 2.2.1 可聚合光引发剂的分子设计
• 2.2.2 水性光固化涂料的合成
• 2.3 实验方法
• 2.3.1 实验方法
• 2.3.2 水性光固化涂料的合成
• 2.4 实验测定方法
• 2.4.1 酸值的测定
• 2.4.2 水分散性和稳定性的观察
• 2.5 性能测试方法
• 2.5.1 粘度的测定
• 2.5.2 平均粒径的测定
• 2.5.3 凝胶含量的侧定
• 2.5.4 固化含量的测定
• 2.5.5 铅笔硬度的测定
• 2.5.6 涂膜附着力的测定
• 2.5.7 摆杆硬度的测定
• 2.5.8 耐冲击性的测定
• 2.5.9 光泽度的测定
• 第三章 结果与讨论
• 3.1 可聚合光引发剂的合成与表征
• 3.1.1 可聚合光引发剂的设计原理
• 3.1.2 新型光引发剂的合成
• 3.1.3 新型光引发剂M2的表征
• 3.1.4 M2的基态和激发态的分子模拟
• 3.2 自乳化环氧丙烯酸光固化涂料的合成与表征
• 3.2.1 反应温度对环氧树脂开环酸的影响
• 3.2.2 不同种类的开环酸对环氧树脂开环的影响
• 3.2.3 乳液稳定性的正交实验
• 3.2.4 乳液聚合稳定性的正交实验的研究
• 3.2.5 自乳化环氧丙烯酸涂料的红外表征
• 3.3 自乳化的环氧丙烯酸涂料的应用
• 3.3.1 乳液稳定性的正交实验
• 3.3.2 环氧树脂的开环剂对涂膜的影响
• 3.3.3 新型光引发剂在水性涂料中的应用
• 第四章 结论
• 参考文献
• 致谢
• 攻读硕士学位期间发表的学术论文
• 作者和导师简介
• 附件