2·3光固化涂料的光敏性
光敏性是紫外光固化材料最重要的性能指标,光固化涂料具有实用价值的前提条件是它必须具有较快的固化速率。研究光固化涂料固化行为的实验手段主要有红外光谱法、DSC热分析法、硬度法、自动记录膨胀计法、激光光散射法和凝胶率法等。其中,凝胶率法最为简单实用。它是一种以重量法测定树脂固化产物含量的方法,即固化产物与固化前光敏体系的重量比。本研究工作主要采用该方法对光固化涂料的光敏性能进行研究。
2.3.1光引发剂加入量的变化对光固化涂料光敏性的影响当在光固化涂料体系中固定E-51,Polyol-0201和EPG-669的质量比为9:2:1时,加入不同量的Ar3S+SbF-6配制了一系列光固化涂料,分别在INTELLI—RAY400智能控制光固化机箱中曝光6min,光引发剂用量对光固化涂料凝胶生成的情况,见图2。
从图2可以看出,当Ar3S+SbF-6质量分数为1.0%,即较低时,光固化涂料凝胶生成较慢,即凝胶率较低。在Ar3S+SbF-6质量分数1.0%-4.0%范围内,随着Ar3S+SbF-6用量的增加,光固化涂料体系的凝胶率将较快地增加,即增加光敏体系中引发剂用量,可以较大地提高固化速率。然而,当Ar3S+SbF-6质量分数增加到为5.0%或6.0%时,该光固化涂料体系的凝胶率与Ar3S+SbF-6质量分数为4.0%的光固化涂料体系的凝胶率比较,只有微量增加。考虑到Ar3S+SbF-6价格昂贵,同时,要兼顾光固化涂料体系的光敏性,因此,其光引发剂Ar3S+SbF-6的用量以4.0%为宜。
2.3.2扩链剂Polyol-0201加入量的变化对光敏性的影响
在光固化涂料体系中固定E-51,EPG-669和Ar3S+SbF-6的质量比为9:1:0.5,变化Polyol-0201的加入量,配制了一系列光固化涂料。在INTELLI—RAY400智能控制光固化机箱中曝光6min后,光固化涂料凝胶生成的情况,见图3。
从图3可以看出,Polyol-0201的质量分数在0-16%范围内,随着Polyol-0201质量分数的增加,光固化涂料的凝胶率逐渐增加,这说明适量的Poly-ol-0201即适量的羟基能促进环氧基开环聚合并参与了扩链聚合反应;Polyol-0201的质量分数在16-20%范围内,随着它的质量分数的增加,光固化涂料的凝胶率逐渐下降,这可能是过量的Polyol-0201未参与聚合反应,而包裹在固化物之中的缘故。 |