功能性光固化单体及树脂的合成研究

发布时间：2017-06-02 14:28

  本文关键词：功能性光固化单体及树脂的合成研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：常用高分子材料大部分为绝缘材料,使用中容易产生静电和积累静电,对生产生活带来不便,因此需要对其进行抗静电改性。季铵盐是一类表面活性剂,常用于外添加的抗静电剂使用,但该类非反应性抗静电剂有较高的迁移性,而耐久性及耐水性差。溶剂型抗静电剂存在溶剂挥发的污染及资源浪费的问题,水性抗静电剂存在耐水性及烘烤水分的能源消耗问题。紫外光固化是一项环境友好、资源节约型的材料加工及处理的技术。利用紫外光固化抗静电涂料对高分子材料表面进行抗静电改性是一种方便、有效的方法。研究具有导电功能的可光固化组分的结构与性能关系对开发环境友好的抗静电涂料具有重要的意义。基于高分子结构对材料性能的影响及季铵盐抗静电作用原理的分析,本文设计四类可光聚合的季铵盐,以便研究季铵盐结构对形成膜的抗静电性及耐水性的影响。第一类:利用丙烯酸与环氧氯丙烷反应制备出含烷基氯的丙烯酸酯,利用烷基氯与N,N-二甲基乙醇胺反应得到单丙烯酸酯取代季铵盐。第二类:利用三羟甲基丙烷三丙烯酸酯与二乙醇胺及N,N-二甲基乙醇胺的Michael加成反应制得到了胺基改性丙烯酸酯混合物,进而与盐酸反应制备出季铵盐改性的侧链型丙烯酸酯。第三类:利用马来酸酐、三乙醇胺反应制备出分子内季铵盐二元醇,与IPDI、聚乙二醇400、甲基丙烯酸β羟乙酯反应合成出端丙烯酸酯,分子主链含有短侧链有机胺的内盐的聚氨酯。第四类利用三乙醇胺与IPDI、甲基丙烯酸β羟乙酯反应合成出以胺为支点的三端丙烯酸酯氨基甲酸酯,进一步与氟硼酸、盐酸反应制备了季铵盐在分子中心的三丙烯酸酯。所得季铵盐改性的单体及低分子量的聚合物树脂经过1H NMR和FT-IR分析表征。利用所得季铵盐改性丙烯酸酯与光固化单体、树脂复配,考察了可光固化的季铵盐改性丙烯酸酯及其复配胶的光固化性能,季铵盐改性丙烯酸酯及复配胶光固化速度快,固化膜抗静电性及耐水洗性较好。探讨了复配胶的组成、湿度对固化膜抗静电性影响。
【关键词】：紫外光固化 季铵盐 丙烯酸酯 抗静电 聚氨酯
【学位授予单位】：河北工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TQ637
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 第一章 绪论9-17
• 1.1 抗静电涂料研究背景9
• 1.2 导电添加剂及抗静电剂种类9-12
• 1.2.1 碳系填料9-10
• 1.2.2 金属及金属氧化物填料10-11
• 1.2.3 复合填料11
• 1.2.4 有机抗静电剂11-12
• 1.3 紫外光固化12
• 1.4 紫外光固化抗静电涂料12-15
• 1.5 本课题研究目的及意义15-16
• 1.6 本课题研究内容16-17
• 第二章 实验部分17-23
• 2.1 主要实验原料及处理方法17-18
• 2.2 主要实验仪器及设备18
• 2.3 稀释剂的制备18-19
• 2.3.1 TMPTA的制备18
• 2.3.2 丙烯酸酯A的制备18-19
• 2.4 功能性季铵盐单体的制备19-21
• 2.4.1 单官能团季铵盐的制备19-20
• 2.4.2 双官能团季铵盐的制备20-21
• 2.4.3 三官能团季铵盐的制备21
• 2.5 功能性聚氨酯的制备21-23
• 2.5.1 聚氨酯F的制备21
• 2.5.2 聚氨酯G的制备21-22
• 2.5.3 聚氨酯H的制备22-23
• 第三章 结果与讨论23-45
• 3.1 稀释剂的合成及表征23-29
• 3.1.1 TMPTA的合成及表征23-26
• 3.1.2 丙烯酸酯A的合成及表征26-29
• 3.2 季铵盐单体的表征29-33
• 3.2.1 单管能团季铵盐的表征29-30
• 3.2.2 双官能团季铵盐的表征30-32
• 3.2.3 三官能团季铵盐的表征32-33
• 3.3 功能性聚氨酯的表征33-36
• 3.3.1 聚氨酯F的表征33-34
• 3.3.2 聚氨酯G的表征34-35
• 3.3.3 聚氨酯H的表征35-36
• 3.4 抗静电性能测试36-45
• 3.4.1 单体及聚氨酯抗静电性测试36-39
• 3.4.2 季铵盐对固化膜抗静电性的研究39-43
• 3.4.3 湿度对固化膜抗静电性的影响43-45
• 第四章 结论45-47
• 参考文献47-51
• 攻读学位期间所取得的相关科研成果51-53
• 致谢53

【参考文献】

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本文编号：415624