光固化涂料稳定性考察光固化涂料稳定性考察津亭

光固化涂料稳定性考察,光固化涂料稳定性考察

1前言 紫外光固化涂料是本世纪60年代发展起来的一种新型涂料，70年代随着国际上对能源、生态和环保等法规的制定，进一步促进了这类涂料的发展。这种涂料是以高能量的紫外光作为固化能源，由涂料中的光引发剂吸收紫外光能形成自由基，引发光敏树脂和活性稀释剂分子，进而发生连锁聚合反应，使涂膜达到固化。这种固化方式赋予光固化涂料以许多优点：涂料可以100％固化成膜、无溶剂挥发污染问题、能量利用率高等，因此近十几年来发展迅速 凝胶渗透色谱是广泛用于研究高聚物分子量及其分布的一种方法，由于其简便、快速，结果有一定精度，使之在涂料及其他合成材料工业的生产研究中日益得到应用。 本工作旨在用GPC法和粘度法跟踪测定光固化涂料的相对分子量及其分布和粘度在贮存期间的变化，探讨影响光固化涂料贮存稳定性的各种因素；乃两种光敏树脂在加入不同光引发剂，不同活性稀释齐后的贮存稳定性作出评价。藉以为工艺配方的筛选提供科学依据。2实验部分2．1光固化涂料试样的配制 试验用光固化涂料由本院光固化涂料研制组配制提供。UVI和UV爀II两系列涂料按表1配比，分别以树脂1和树脂II为基料，选加不同活性稀释剂，并选加两种光引发剂经充分搅拌均匀后配得，共计8个试样，分别盛于磨口瓶中，置于避光处贮存。 2．2 UV光固化涂料相对分子量及其分布的测定 高效凝胶渗透色谱法测定树脂分子量及其分布的方法已有报道，在德国KNAUER HPLC／GPC仪上跟踪测定了表1各样贮存期间的分子量及分布。实验选用u-Styragel104，103，500A柱组适合于工作UV光固化树脂的GPC测定，该柱组经一年多使用，在经流速校正下，保留时间的重复性、再现性优良，保证了测定值的精度。2．3UV光固化涤料粘度的测定 UV光固化涂料样配成后在不同的贮存时间下，在作GPC测定同时，用BL旋转粘度计测定其25＋0。5度下的粘度值。根据粘度大小，1、2、5和6号样粘度大，用4号转子测定；3、4、7和8号样粘度小，用2号转子测定；在转速分别为6、12、30和60r/min下测定各样的粘度值，结果差别不大，表明各样粘度基本上无切变速率依赖性。 3 结果和讨论 对表1所列之种系列8个UV固化涂料样在半年贮存期间作了跟踪测定。跟踪测定结果的基本情况是5样在贮存76后出现粘度骤增和胶化趋势，1号样在贮存14 d后也有粘度骤增和胶化趋势，此二样已不能使用。2号和6号样也有一定的变化，而浓度低的3、4、7和8号4个样直至半年后也没有出现胶化趋向，可正常使用。图1所示为UV树脂1和UV树脂II的原始GPC谱图，表2和图2分别为各UV光固化涂料贮存期间的相对分子量参数及粘度的测定值和变化趋势图。根据测定结果可作如下讨论。3．1不同光固化树脂的贮容稳定性 分别比较样3和入样4和8两组加入相同稀释剂和光敏剂的2种光固化树脂配方，结果表明，初始粘度和相对分子量参数，样7和8大于样3和4。随着贮存时间的延长，样3的粘度在前7d中略有升高，随后趋于稳定，半年后增长为初值的1．17倍。从GPC测定的Mw和Mn看增长缓慢，涂料的贮存稳定性较好，复测其光固化涂层性能保持良好。样7在半年中粘度增长为初值的2．76倍，Mw和刀也逐渐增长为初值的1．6倍。在贮存到60 d时，其GPC谱图高分子量端出现1个高分子量低平台峰，随着贮存期延长，半年后该峰已增长成小凸峰。观察贮样瓶，见到有些白色絮凝物悬浮于样品中，说明样7在贮存中存在着较明显的缓慢固化，使用期小于3个月。 从样4和8一组比较可见，样4的粘度和Mn增长轻微，粘度终值仅为初值的1．2倍，样8的粘度增长也较平缓，在第14 d达高峰后略有下降，并趋于平稳。 上述结果表明，在相同稀释剂和光敏剂下，用树脂1所配制漆的粘度低于吊树脂n所配制的漆，而且其粘度变化较小，贮存稳定性优于树脂II。3．2光敏剂对贮存稳定性的影响 涂料样号1与2；3与4；5与6和7与8分别为相同树脂对目同稀释剂、不同光敏剂的四组配方，比较浓度较大的样：与2和5与6，用光敏剂A的样1和5，分子量缓慢增长，而粘度随贮存期迅速增长，分别在14 d和10d后，粘度即大于102pa·5，样品趋于胶化，无法施工应用，而用光敏剂日的样2和6，在贮存半年后，样之的分子量参数无多大变化，粘度仅增长为初值的2.5倍；样6的分子量略有减小，分散度略增大，而粘度仅为初值的3．4倍，两样仍能正常使用。本结果表明，含光敏剂日的体系稳定得多，使用期长达半年以上；含光敏剂A的配方，高浓度下使用期仅一周，原则上只能现配现用。3．3稀释剂含量对贮存稳定性的影响 样1与3和5与7分别为相同树脂对目同光敏剂下的两组配方。考察结果表明，稀释剂含量不同， 使用期也有差异，样1和5稀释剂含量分别为5％和10％，两者分别在14 d和10 d后，粘度即增长很大，趋于胶化。样3和7稀释剂含量达硼％，样3半年后的相对分子量和粘度增长很少，无胶化趋势。样7如前所述粘度和Mw有较快增长，达3个月后出现絮凝悬浮物，稀释剂含量增加，适当延长了贮存期。 比较样2与4和6与8，在相同树脂和相同光敏剂B下也可见到，稀释剂含量达40%时．样4和8分子量增长不明显，而粘度增长轻微。稀释剂含量分别为5％和10％的佯2和6的分子量变化也不明显，但粘度增长略快，样之增长为初值的2．6倍，样6增长为初值的3．3倍。由此反映了在相同树脂对目同光敏剂下，贮存稳定性随活性稀释剂含量的增加而提高。4结论 用GPC法和粘度法于半年内跟踪考察光固化涂料的贮存稳定性表明，所考察的之种光固化涂料体系，在其他条件相同下，用树脂1的涂料较用树脂1的涂料稳定；用光敏剂日的较用光敏剂A的稳定；贮存稳定性随活性稀释剂浓度增加而增加。 本结果表明，在2种涂料体系中，选用光敏剂B配成一罐装清漆，即使活性稀释剂浓度较低条件下，贮存半年仍可正常使用，施工性和涂层质量基本保持原配制水平。

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