摘要：本论文合成了水性UV固化系统的含氟丙烯酸酯共聚物及含氟聚氨酯丙烯酸酯低聚物,包括：(1)、水性UV固化含氟聚丙烯酸酯树脂的合成：以丙烯酸十三氟辛酯、丙烯酸、丙烯酸丁酯、丙烯酸羟乙酯及2,4-二甲苯二异氰酸酯为原料反应制得；(2)、水性UV固化含氟聚氨酯的合成：以含丙烯酸十三氟辛酯、乙二醇胺、N-二乙醇胺、丙烯酸羟乙酯及异佛尔酮二异氰酸酯为原料反应制得；(3)、对上面陈述的水性UV固化含氟聚合物的化学结构进行表征,并对固化膜性能进行了测试；探讨了原料用量、反应时间等合成工艺条件对聚合物性能及乳液稳定性的影响；探讨了含氟聚合物涂膜的表面形貌及氟原子在其表面富集的现象,同时,还对固化涂膜的热性能及其他化学物理性能进行了探讨。主要探讨内容如下：以丙烯酸十三氟辛酯、丙烯酸、丙烯酸羟乙酯、丙烯酸丁酯和2,4-二甲苯二异氰酸酯为原料反应制备了一种新型的水性UV固化含氟丙烯酸酯树脂。利用IR、PCS、DSC、SEM、TG、DTG等浅析测试手段对树脂的结构、乳液粒径、涂膜的表面形貌和热性能进行表征及浅析。PCS浅析结果表明当丙烯酸含量≥6%时,可以获得较小的乳液粒径和窄的粒径分布,同时可得到稳定的乳白色乳液；DSC和SEM探讨表明在含氟丙烯酸酯涂膜的主体及表面出现了显著的相分离现象；采取接触角法测量了不同含氟量的含氟丙烯酸酯的光固化膜表面的润湿性能,结果显示,当氟含量增加到12%时,可将水和二碘甲烷在膜表面的接触角由69.2。和47.3。提升至111.2。和92.9。,固化膜的表面张力由42.8mN/m降低至15.9mN/m；利用XPS测定了固化膜表面元素组成,结果显示本体含氟含量为12%的固化膜表面氟元素含量超过了16%,表面氟原子在固化膜表面具有富集效应；热性能浅析结果表明经过氟改性的聚合物都体现出了良好的热性能；其他的性能测试结果表明随着氟元素质量分数的增加,涂膜耐酸碱性及硬度都得到了显著的提升,而耐吸水率,附着力和耐冲击强度却有不同程度的下降。以丙烯酸十三氟辛酯及二乙醇胺为单体,以迈克尔加成反应合成含氟二醇,然后再以其与聚四氢呋喃二醇、N-二乙醇胺、异佛尔酮二异氰酸酯和丙烯酸羟乙酯制备含氟聚氨酯,再经冰乙酸中和得到阳离子水性UV固化含氟聚氨酯乳液。利用FT-IR, H-NMR对含氟二醇分子结构进行了表征,同时利用FT-IR、DSCSEM等浅析测试手段对含氟聚氨酯分子结构,涂膜的表面形貌和涂膜表面元素浅析。DSC和SEM结果表叫在含氟聚氨酯的主体及表面出现了显著的相分离现象；采取接触角法测量了不同含氟量的含氟丙烯酸酯的光固化膜表面的润湿性能,结果显示,当氟含量增加到11%时,可将水和二碘甲烷在膜表面的接触角由75.2°和50.2°提升至113.5°和94.2°,固化膜的表面张力由40.4mN/m降低至15.6mN/m；利用XPS测定了固化膜表面元素组成,结果显示本体含氟含量为11%的固化膜表面氟元素含量超过了20.72%,表面氟原子在固化膜表面具有富集效应；其他的性能测试结果表明随着氟元素质量分数的增加,涂膜耐吸水率、耐酸碱性及硬度都得到了显著的提升,而附着力和耐冲击强度却有轻微下降。关键词：含氟丙烯酸酯论文含氟聚氨酯论文光固化涂料论文水性化涂料论文
摘要4-6
ABSTRACT6-8
目录8-11
CONTENTS11-14
第一章 绪论14-34
1.1 引言14
1.2 含氟聚合物的结构与性能14-21
1.2.1 端基型含氟聚合物15-18
1.2.2 侧链型含氟聚合物18-21
1.3 含氟聚合物探讨进展21-29
1.3.1 含氟聚氨酯21-24
1.3.2 含氟丙烯酸酯24-27
1.3.3 光固化含氟聚合物27-29
1.4 含氟聚合物的表征29-32
1.5 本论文的探讨作用及内容32-34
1.5.1 探讨作用32-33
1.5.2 探讨内容33-34
第二章 水性UV固化含氟丙烯酸酯的合成及性能探讨34-50
2.1 引言34-35
2.2 实验部分35-38
2.2.1 实验原料35
2.2.2 原料处理35
2.2.3 实验仪器35-36
2.2.4 水性含氟丙烯酸酯共聚物的制备36-37
2.2.5 乳液的制备37
2.2.6 UV固化涂膜的制备37-38
2.3 结果与讨论38-49
2.3.1 红外光谱浅析38-39
2.3.2 MAA用量对乳液粒径的影响39-41
2.3.3 MAA对固化膜性能的影响41
2.3.4 固化膜表面形貌表征41-42
2.3.5 固化膜表面接触角42-43
2.3.6 固化膜表面元素浅析43-44
2.3.7 固化膜的热性能浅析44-47
2.3.8 含氟量对固化速率的影响47-48
2.3.9 含氟量对固化膜性能的影响48-49
2.4 本章小结49-50
第三章 水性阳离子型UV固化含氟聚氨酯的制备与性能探讨50-65
3.1 引言50-51
3.2 实验部分51-54
3.2.1 实验原料51
3.2.2 原料处理51-52
3.2.3 实验仪器52
3.2.4 含氟聚氨酯的制备52-54
3.2.5 乳液的制备54
3.2.6 固化膜的制备54
3.3 结果与讨论54-64
3.3.1 合成含氟二乙醇的最佳条件54-55
3.3.2 N-DEA用量对乳液稳定性及涂膜性能影响55-56
3.3.3 结构表征56-58
3.3.4 固化膜表面形貌浅析58-59
3.3.5 固化膜表面接触角59-60
3.3.6 固化膜表面元素浅析60-61
3.3.7 固化膜玻璃化温度浅析61-62
3.3.8 氟含量对固化速率的影响62-63
3.3.9 氟含量对固化膜性能的影响63-64
3.4 本章小结64-65
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