UV固化耐热不饱和聚酯树脂的制备与性能研究.pdf

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1、l8工程塑料应用2010年，第38卷，第4期UV固化耐热不饱和聚酯树脂的制备与性能研究术刁兆银顾嫒娟梁国正袁莉(苏州大学材料与化学化工学院，苏州215123)摘要设计并制备了可紫外光(uV)固化的耐热双马来酰亚胺(BMD)改性不饱和聚酯(UP)树脂。结果表明，纯BMD不能进行UV固化，但是BMD与UP组成的改性体系可以实现UV固化，并形成交联网络结构。UV固化的BMD改性UP树脂具有优良的热稳定性。关键词紫外光固化不饱和聚酯树脂双马来酰亚胺热稳定性紫外光(uV)固化以其固化速度快、固化温度元素分析仪：EAI110CHNO—S型，意大利卡劳低、物理性能

2、好、环保、节约能源和使用方便等优点尔巴公司；而成为高速发展的技术HJ。不饱和聚酯(uP)树脂uV固化机：无锡市威格特特种光源设备厂。是uV固化树脂中所占份额比较大的树脂品1．3试样制备种]，其具有良好的加工特性，原料易得，价格较在1IO~C和搅拌条件下，将定量的BMD溶解于低，在国民经济的众多领域都具有广泛的应用4j。100gUP树脂中，而后加入定量的光引发剂TPO，形但是uP树脂耐热性较低，不能用于耐热性较高的成BMD／UP／TPO体系，记为BmUTn，其中m和n分领域。别是BMD和TPO在体系中的质量分数。在室温下双马来酰亚胺(BMI)树脂是高性

3、能热固性树脂将UP树脂与TPO混合搅拌，形成的体系记为UP／的典型代表，具有耐高温、耐辐射、耐湿热、吸湿率低TPOn，其中n为TPO在树脂体系中的质量分数。在和热膨胀系数小等特性。已有文献报道6j，采用搅拌和室温条件下，将0．5gBMD溶解于3mLDMFⅣ，Ⅳ-4，4．二苯甲烷双马来酰亚胺(BMD)对UP树中，而后加人定量的TPO，组成的体系记为BMD／脂进行改性，可以提高uP树脂的耐热性。但是这TPOn，其中为TPO在树脂体系中的质量分数。些研究中，BMD与UP的固化成型方式无一例外均将配好的各树脂体系放在聚对苯二甲酸乙二酯采用热固化成型。薄膜上，

4、然后再盖上聚乙烯薄膜，放入uV固化机中笔者探索uV固化的BMD改性UP树脂的制备固化一定的时间，得到固化膜。uV固化采用1000方法与最佳工艺条件，建立改性树脂组成一结构一W高压汞灯，灯距为10cm。性能的关系规律，为建立通用树脂的高性能化、绿色1．4性能测试及表征化、节能化提供理论和实践依据。FTIR分析：对uV固化后树脂体系中各物质进1实验部分行KBr压片，测定C—c的变化。UP、苯乙烯和1．1原材料BMD的C—C对应1645、912cm和830cm_1处UP：UP191，苯乙烯的质量分数约为35％，无锡的吸收峰，以1720Cm处c—O特征峰峰值

5、为内蓝星化工新材料股份有限公司；标峰。C=C的转化率(O／)按式(1)计算¨。’“j：／■／、BMD：西安双马新材料有限公司；：=『L1一7—————一]jx10LI0Lt％(1)／'11645／A1720／反应前2，4，6．三甲基苯甲酰基．二苯基氧化磷(TPO)：上海光固化研究所；元素分析：室温下称量约2mg试样放人铝箔中Ⅳ，Ⅳ’二甲基甲酰胺(DMF)：天津大茂化学试剂包好，然后放人元素分析仪进行测试。厂。TG分析：以20℃／min的升温速率测定固化树1．2主要设备、仪器脂在N气氛下5O～600℃的热稳定性。傅立叶变换红外光谱(FTIR)仪：Nic

6、olet5700型，美国ThexmoElectron公司；2009江苏省“六大人才高峰”资助项目、2008年度江苏省高热重(TG)分析仪：SDT2960型，美国TAInstru—校“青蓝工程”中青年学术带头人资助项目ments公司；收稿日期：2010一O1-17刁兆银，等：uV固化耐热不饱和聚酯树脂的制备与性能研究192结果与讨论转化率接近，这主要是因为随着引发剂含量的增大，2．1树脂体系各组分的UV反应性由光引发剂光解产生的初级自由基浓度相对增大，表1列出了各组分的反应性。由表1可以看链增长自由基的浓度迅速提高，单体消耗速率快，转出，在不加光引发剂

7、TPO的情况下，BMD、UP和化率提高；但是高转化率导致体系的粘度迅速上升，BMD／UP体系均不发生反应。另一方面，BMD即使凝胶效应提前出现，局部产生了光引发反应的笼壁在10％TPO存在的条件下，依然不发生反应，而在效应，从而使反应后期产生的初级自由基淬灭，从而1％TPO存在的条件下，UP和UP／BMD体系即发生导致反应的最终转化率不是很高，并且各体系的转固化反应。这说明纯BMD不能进行uV固化，要实化率接近一致。基于以上现象和原因分析，确定光现uV固化，不仅需要光引发剂，而且需要合适的共引发剂的最佳质量分数为2％。聚组成。2．3BMD含量对体系转

8、化率的影响表1树脂体系各组分的uV反应性图2示出UP／TPO2、BMD／TPO2及不同BMD树脂体系uV反应