紫外光固化有机/无机纳米杂化材料制备与性能研究
紫外光固化涂料作为一种环保节能型的涂料，它的特征就是采用辐射固化技术，相比与原来的传统涂料固化技术，辐射固化其具有高效、节能、适用于热敏基材、使用设备小巧、得到固化膜性能优异等诸多优点。辐射固化取代传统的热固化会随着人们环保意识的不断增强必定将成为一种必然的趋势。紫外光固化涂料(Ultraviolet Curing Coating)，简称UV涂料，是一种以紫外光作为固化能源，在常温下辐射引发涂料中不同组分直接发生化学反应，在很短时间内快速交联固化成膜的新型环保涂料。
本文首先通过分子设计合成聚氨酯丙烯酸酯(PUA)，选用γ-甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷为无机相前驱体，通过溶胶-凝胶方法制备出纳米溶胶，讨论和研究了制备工艺的影响因素，如催化剂的影响、溶剂的影响、反应温度的影响以及反应体系PH等影响因素。确定了制备纳米溶胶的制备工艺。通过傅里叶转换红外光谱仪(FT-IR)、透射电子显微镜(TEM)和核磁共振(NMR)等测试方法对纳米溶胶微观结构进行了研究与讨论。通过透射电子显微镜观察纳米溶胶中的纳米粒子在70～80nm左右，且纳米粒子分散良好，没有出现大规模的团聚现象。
以聚氨酯丙烯酸酯( PUA)为紫外光固化涂料的低聚物，将其与纳米溶胶复配制备可紫外光固化的有机/无机杂化材料。通过傅里叶转换红外光谱( FT-IR)测试、热失重(TGA)测试、示差扫描量热(DSC)测试、接触角测试以及拉伸测等测试方法对紫外光固化有机/无机杂化杂化涂膜的内部结构、热稳定性、表面性能与力学性能进行了分析研究。结果表明纳米溶胶的加入提高了涂膜的涂膜的铅笔硬度、附着力以及拉伸强度等力学性能，同时增强了涂膜的热稳定性、耐化学性能。
综述所述，通过溶胶-凝胶方法成功制备了可紫外光固化的杂化材料，确定了其制备的工艺条件，确定了制备确定了紫外光固化有机/无机杂化涂料的最佳配方，所得到光固化涂膜具有良好的热稳定性、力学性能以及良好的耐化学性能。
紫外光固化;有机/无机纳米杂化材料;制备工艺;材料性能;溶胶-凝胶法
北京化工大学
硕士
材料科学与工程
贺建芸
2011
中文
TQ630.493
85
2012-11-30（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）