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混杂聚合有机硅改性环氧丙烯酸酯的研究:结果与讨论

放大字体  缩小字体发布日期:2012-03-08  浏览次数:696

1. 3种涂层硬度随固化时间的变化

 

    漆膜硬度是表示漆膜机械强度的重要性能之一,是衡量涂料产品质量的重要指标,不同的涂料产品由于使用目的不同,要求的硬度也不同。常温固化涂料固化速度较慢,而且容易对环境造成污染。光固化涂料虽然能解决上述两方面的问题,但在涂层较厚时,由于涂层的表面部分先于底层部分固化,阻碍了紫外线对底层部分的固化作用。本混杂聚合涂料在固化过程中,表面主要以光固化形式进行,底层部分主要以暗固化的形式进行。故三者固化速度应有所区别。

 

    表1为3种涂层硬度随固化时间变化的情况。

 

表1  3种涂层的硬度随固化时间的变化

Table l  Variation of hardness of three coatings with curin2 time

 

 

    实验中,测定3种不同涂层的硬度时,固化时间均相同,而且光固化涂层与混杂聚合涂层在固化时的紫外光光强也一致。由表1可知,前8 min内,常温固化涂层尚呈不定形状态,光固化涂层可很快地达到B硬度,混杂聚合涂层却能在第6 min时达到2H硬度。此后常温固化涂层与光固化涂层的硬度分别有所增加。常温固化涂层最终达到8硬度,光固化涂层最终达到H硬度,混杂聚合涂层最终达到2H硬度。上述现象说明了混杂聚合发生时,固化速度要远远快于其他两种情况,而且最终的硬度也较高。这从固化形式上为提高涂层的硬度提供了思路。

 

2. 3种涂层的TG-DTA分析

 

    环氧丙烯酸酯、有机硅改性环氧丙烯酸酯常温固化涂层、混杂聚合涂层以及光固化涂层的TG—DTA曲线分别如图1a~d所示。耐热性能是涂层重要的指标,目前已有光固化涂层耐热性的报道[4-6]。刘红波等[7]发现,同配方的光固化膜的热分解温度比光一热固化膜的低,与丙烯酸环氧双酯的光固化体系比,光一热固化膜的热稳定性更好,开始分解温度更高。图1表明,环氧丙烯酸酯涂层在100 ℃左右开始失重,光固化涂层的最快失重温度为422.5℃,常温固化涂层的最快失重温度为425.3℃,混力}聚合涂层的最快失重温度为430.1℃。后三种涂层的耐热性明显优于环氧丙烯酸酯涂层,这归因于有机硅结构的引入;而光固化涂层的最快失重温度稍低于常温固化涂层是由于光固化不完全导致的;混杂聚合涂层的最快失重温度稍高于其他两种涂层,这可能是因为双重固化涂层中分子链之间发生反应形成互穿网络结构,使涂层热稳定性提高。

 

 

图1环氧丙烯酸酯和3种涂层的T

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