丙烯酸松香（β-丙烯酰氧基乙基）酯的制备及其应用

摘要

本文研究了丙烯酸松香(β-丙烯酰氧基乙基)酯的制备及其在细乳液聚合和紫外光固化技术中的应用。 首先，以脂松香、丙烯酸为原料通过Diels-Alder加成反应合成丙烯酸松香，考察了原料物质的量之比对反应过程的影响，UV-VIS和GC-MS联用分析了产物的组成；对丙烯酸松香进行酰氯化和酯化反应制各丙烯酸松香(β-丙烯酰氧基乙基)酯(ARA)，红外光谱对整个反应过程进行了有效的监控；GC-MS对产物进行了分离鉴别。采用DSC对丙烯酸松香(β-丙烯酰氧基乙基)酯进行本体聚合研究，讨论其在引发剂AIBN存在与否情况下的聚合性能的影响及聚合产物的热分析，结果证明ARA具有良好的聚合性能。 其次，通过细乳液聚合方式将丙烯酸松香(β-丙烯酰氧基乙基)酯(ARA)和歧化松香甘油酯(DRG)加入到丙烯酸酯聚合物中得到固体含量为50％左右的压敏性胶粘剂乳液。研究发现添加3.75％的ARA可得到具有良好的持粘性、初粘性和180°剥离力的压敏胶粘剂。另外，将ARA与丙烯酸酯材料MMA/BuA共聚，研究结果说明ARA的引入使聚合物的玻璃化转变温度下降，聚合物膜的屈服强度有所下降，断裂伸长率与抗张强度得到提高；ARA的引入还使聚合物的耐热性能得到提高。 最后，通过共混法制得了纳米SiO2/改性丙烯酸松香树脂紫外光固化杂化涂料，采用红外光谱和扫描电镜对其进行表征，DSC分析聚合物薄膜热性能，并对涂膜最后的力学性能作了研究。结果表明:纳米SiO2粒子的加入使体系的固化速率减慢，固化时间延长，涂膜交联度下降；添加少量纳米SiO2粒子后，可显著提高涂膜的硬度和附着力；扫描电镜显示纳米SiO2粒子存在团聚现象；DSC分析结果显示体系的玻璃化转变温度Tg随着纳米SiO2粒子含量的增加而逐步提高。

目录

文摘

英文文摘

声明

致谢

第一章绪论

1.1松香的国内外研究进展

1.1.1松香的化学改性

1.1.2松香的应用

1.1.3丙烯酸松香的应用

1.2松香/丙烯酸酯复合乳液的制备

1.2.1传统乳液聚合的优缺点

1.2.2细乳液聚合

1.2.3细乳液聚合的优点

1.2.4丙烯酸酯乳液压敏胶

1.2.5复合乳液的制备

1.3紫外光固化涂料综述

1.3.1紫外光固化机理

1.3.2预聚物

1.3.3活性稀释剂

1.3.4光引发剂

1.3.5光固化助剂

1.4紫外光固化聚合物基SiO2纳米复合材料的研究进展

1.4.1纳米复合材料简介

1.4.2纳米SiO2在紫外光固化涂料中的应用

1.5本论文的主要研究内容

第二章丙烯酸松香(β-丙烯酰氧基乙基)酯的合成

2.1实验仪器与试剂

2.1.1仪器

2.1.2试剂

2.2实验步骤

2.2.1丙烯酸松香的合成

2.2.2丙烯酸松香(β-丙烯酰氧基乙基)酯的合成

2.2.3性质表征

2.3结果与讨论

2.3.1松香丙烯酸加成产物的酸值和软化点的变化规律

2.3.2松香丙烯酸加成产物紫外吸收的变化

2.3.3松香丙烯酸加成产物气相色谱-质谱联用分析

2.3.4丙烯酸松香与丙烯酸松香酰氯红外对比

2.3.5丙烯酸松香酰氯与丙烯酸松香(β-丙烯酰氧基乙基)酯红外对比

2.3.6丙烯酸松香(β-丙烯酰氧基乙基)酯气相色谱-质谱联用分析

2.3.7丙烯酸松香(β-丙烯酰氧基乙基)酯聚合性能的研究

2.4本章小结

第三章丙烯酸松香(β-丙烯酰氧基乙基)酯在细乳液聚合中的应用

3.1实验仪器与试剂

3.1.1仪器

3.1.2试剂

3.2实验步骤

3.2.1压敏胶单体细乳液的制备

3.2.2丙烯酸酯单体细乳液的制备

3.2.3单体细乳液的聚合

3.2.4聚合过程及聚合物性能的表征

3.3结果与讨论

3.3.1丙烯酸酯乳液压敏胶的性能与单体组成的关系

3.3.2 ARA在压敏胶中的应用

3.3.3 ARA在丙烯酸酯聚合物中的应用

3.4本章小结

第四章紫外光固化纳米SiO2/改性丙烯酸松香树脂杂化涂料的制备

4.1实验仪器与试剂

4.1.1仪器

4.1.2试剂

4.2实验步骤

4.2.1涂膜的制备

4.2.2涂膜的固化

4.2.3固化速率的判定

4.2.4固化膜性能的表征

4.2.5固化膜结构的表征

4.2.6差示扫描量热分析

4.3结果与讨论

4.3.1 ARA在光固化涂料中的应用优势

4.3.2 SiO2含量对涂膜固化时间和外观的影响

4.3.3 SiO2含量对涂膜性能的影响

4.3.4光引发剂用量对涂膜交联度的影响

4.3.5固化时间对涂膜交联度的影响

4.3.6红外光谱分析结果

4.3.7扫描电镜分析结果

4.3.8热分析结果

4.4本章小结

第五章结论

参考文献