新型紫外光固化涂料及聚苯胺导电涂料的合成与性能研究

摘要

随着人们生活水平的提高，人们对环境保护的呼吁越来越强烈，传统的溶剂型涂料已经不能满足人们的要求。辐射固化型涂料，因其不含挥发性有机溶剂，对环境无污染，涂膜干后无残留溶剂以及优异的应用性能而被推为环保型涂料之首。紫外固化涂料正朝着光固组分的优良化、光固方式的复合化、涂料结构的水性化方向发展。随着UV涂料设计和生产技术的不断进步以及新型合成材料的不断出现，UV固化涂料的性价比会更加趋于合理，环保程度会进一步的提高，UV固化涂料必将成为推动环保涂料的主流。此外，导电涂料是一种新型特种涂料，广泛应用于塑料、橡胶、合成纤维、电子产品等的抗静电和电磁屏蔽。随着导电涂料开发品种的日益增加和综合性能的不断提高，其应用将变得更加广泛。未来的导电涂料将向着高性价比、环保型方向发展。本论文分别对紫外光固化涂料的耐磨性、流平性及聚苯胺系导电涂料展开了研究，主要研究内容及结论如下： 1．研究合成了低粘度环氧树脂，考察了合成过程中各因素对树脂性能的影响。探讨了各种助剂对低粘度光固化涂料流平性能的影响作用，并就助剂对涂层的流平机理提出初步看法。实验结果表明，紫外固化涂料的流平性与涂料的粘度及助剂的影响有关，而紫外固化涂料的粘度主要取决于树脂粘度，如果用大量的单体稀释，那么涂膜的性能将受到不良影响。 2．采用木质地板为底材，讨论了树脂种类、单体官能度、填料种类和光引发剂用量对UV涂料涂层耐磨性的影响。研究结果表明：(1)树脂种类对UV漆的耐磨性影响较大，耐磨性大小依次为：芳香族聚氨酯丙烯酸脂＞脂肪族聚氨酯丙烯酸脂＞多元酸改性环氧丙烯酸树脂＞双酚A环氧丙烯酸树脂；(2)填料的种类和含量对涂料耐磨性也有很大影响，比较各种填料性能，建议选用三氧化二铝．合适的加入量为8％；(3)引发剂本身能够吸收紫外光，浓度过高，固化不完全，过低不能引发反应，同样影响涂层的耐磨性。 3．导电涂料是一种导电性能从半导体至导体的新型功能性涂料，可广泛应用于航天航空、石油化工、电子通讯、建筑以及军事工业等领域。本章以化学氧化方法(辅以超声分散技术)制备而成的聚苯胺作为导电填料，研制出一种电导率在10—8～10—4S/m范围内的新型防腐蚀导电涂料。详细研究了导电填料含量对导电涂料物理性能及电化学性能的影响，结果表明，当导电填料含量在15～30％的范围内，导电涂料具有良好导电性能及物理性能。Tafel极化曲线及电化学阻抗谱研究表明这种聚苯胺导电涂料具备优异的防腐蚀性能。

目录

文摘

英文文摘

声明

第1章 绪论

1.1紫外光固化涂料简介

1.2辐照装置

1.3紫外光固化涂料的组成

1.3.1齐聚物(光敏树脂)

1.3.2活性稀释剂

1.3.3光引发剂(光敏剂)

1.3.4助剂

1.4UV涂料的固化原理

1.5 UVCC的结构与性能的研究

1.6紫外光固化涂料的特点

1.7紫外光固化涂料的应用

1.8紫外光固化涂料研究现状与发展方向

1.8.1紫外光固化涂料研究现状

1.8.2紫外光固化涂料发展方向

1.9导电涂料

1.9.1导电涂料的基本结构

1.9.2影响导电性能的因素

1.9.3导电涂料的应用

1.9.4国内外研究现状

1.9.5导电涂料的发展趋势

1.10课题选择的意义和内容

第2章 紫外光固化涂料的流平性研究

2.1实验材料与仪器设备

2.1.1实验材料

2.1.2实验仪器设备

2.1.3涂料粘度测定方法

2.2低粘度环氧树脂的合成

2.2.1反应原理

2.2.2操作步骤

2.2.2影响环氧树脂粘度的因素

2.3涂料的流平性研究

2.3.1紫外光固化涂料的配方

2.3.2膜的制备和固化

2.3.3助剂的影响

2.3.4流平作用分析

2.4小结

第3章 紫外光固化涂料的耐磨性研究

3.1实验材料及仪器设备

3.1.1实验材料

3.1.2实验仪器设备

3.1.3磨耗值和硬度的测定方法

3.1.4涂料基本配方

3.1.5操作步骤

3.1.6膜的制备和固化

3.2结果与讨论

3.2.1树脂种类(预聚物结构)对涂层耐磨性的影响

3.2.2填料对耐磨性的影响

3.2.3光引发剂对耐磨性的影响

3.2.4单体对耐磨性的影响

3.3小结

第4章 聚苯胺导电涂料的制备与研究

4.1实验方案

4.1.1实验用原材料及仪器

4.1.2聚苯胺粉末的制备与微观形貌分析

4.1.3聚苯胺导电涂料的制备及性能测试

4.1.4导电涂料的电化学研究

4.2结果与讨论

4.2.1聚苯胺的透射电子显微(TEM)分析

4.2.2聚苯胺含量对电导率的影响

4.2.3聚苯胺含量对涂膜物理性能影响研究

4.2.4聚苯胺含量对涂膜耐化学介质的影响

4.2.5聚苯胺导电涂料的电化学研究

4.2.6导电涂料的配方设计

4.3小结

结 论

参考文献

致谢