α-氨基酮引发剂在填充丙烯酸酯/环氧树脂光—热双固化体系中作用的研究

【摘要】：紫外光固化技术具有耗能少、效率高、成本低、污染少的特点,在涂料、油墨、胶黏剂等有广泛的应用。但紫外光固化体系需紫外辐射透射制品,固化物的性能容易受填料和制品厚度的影响,应用范围受到限制。采用光激化和暗催化的双固化反应有望克服光阻的影响,扩大光固化技术的应用范围。光潜碱引发剂既可在光照时产生自由基,引发预聚体反应,又可在光照后由光解产生的碱性物质催化预聚体反应,补充阴影区或底层的固化,在双固化研究领域中占有重要地位。 本文对α-氨基酮光引发剂PI-369作为光潜碱引发剂的特性进行研究。在环氧丙烯酸酯树脂体系和环氧丙烯酸酯/环氧树脂混杂树脂体系中加入引发剂PI-369,研究其在丙烯酸酯体系的自由基光固化特性和在混杂树脂体系中的光-热双固化特性;探讨填料对光固化树脂凝胶含量和力学性能的影响;用DSC分析PI-369在光照前后对混杂树脂体系中环氧组份固化的促进作用;系统研究后固化条件对混杂树脂体系凝胶含量的影响;并将研究发现用于填充混杂树脂体系,分析PI-369对填充混杂树脂体系光-热双固化的促进作用。 环氧丙烯酸酯经3份PI-369引发固化,固化物的凝胶含量约为98%,拉伸强度约为48MPa。但填料会降低光固化树脂的凝胶含量和力学性能;填充30份碳酸钙,凝胶含量和拉伸强度分别下降到84%和23MPa。 DSC分析显示含PI-369的环氧树脂经紫外光照射后,树脂的起始放热温度从135℃降低到95℃。证明PI-369具有光潜碱的性质,光解产物可催化环氧树脂的固化反应,使混杂树脂体系的活化温度降到50℃。混杂树脂体系经紫外光照射后即由液态变为固态,但凝胶含量在45 %左右。后固化处理可提高固化物的凝胶含量到95%以上。从60℃到120℃,凝胶含量随后固化温度和时间的增加而提高。含3份PI-369的混杂树脂体系经紫外光固化和80℃后固化12小时,凝胶含量可达93 %。填充30份碳酸钙的混杂树脂体系经光-热双固化,凝胶含量可在90 %以上,比传统丙烯酸酯体系的凝胶率高约8 %。含PI-369的混杂双固化体系能克服填料的光阻效应。