涂料技术
涂料用环氧大豆油研究(二)
[据中国环氧网报道]在阳离子光固化环氧豆油体系中,常用的光引发剂有碘鎓盐,硫鎓盐,铁芳烃盐,磺酰氧基酮,三芳基硅氧醚等。其基本作用特点是光活化到激发态,分子发生一系列分解反应,最终产生超强质子酸或路易斯酸,引发环氧大豆油开环发生聚合反应。光引发剂在涂料配方中所占比例虽小(0.5~6.0%),所起作用却极其关键,故选择合适的光引发剂就显得尤为重要。Gu等将脂环族环氧树脂UVR 6110和环氧豆油混合后,利用一种新的鎓镓酸盐体系作为阳离子光固化的引发剂。实验证明不同的引发体系对涂膜的性能影响很大,当用锍鎓镓酸盐作引发剂时,ESO/UVR 6110=1/1所组成的涂膜性能最好,当用碘鎓镓酸盐作引发剂时,ESO/UVR 6110=3/2时涂膜性能最好。
(2)阳离子光固化环氧大豆油体系的基本组成与性能分析
由于环氧大豆油光固化时反应活性低,固化速度慢,而脂环族环氧化合物一般聚合速率较快,固化涂层的绝缘性、耐候性较好,因此常作为反应原料和环氧大豆油混合使用,以期获得较理想的涂膜性能。常用的有UVR-6110,UVR-6128,其中UVR-6110用作基础树脂,可提供高的固化速率和硬度。有资料表明当把环氧大豆油作为一种共反应剂和脂环族环氧树脂相混合用于阳离子固化时,发现当环氧豆油的质量分数为10%~20%时,涂膜硬度适中、性能良好。并且在混入环氧豆油后,可以通过改变环氧基/羟基的比例米调节涂膜的硬度。 此外,一些憎水的多元醇可以和引发剂光解产生的超强路易斯酸作用,置换出超强质子酸、促进超强质子酸的产生,有利于环氧基聚合,但必须保持它与环氧化合物之间适当的比例,才能充分发挥阳离子的同化优势,一般以环氧化合物间的环氧基与多元醇中的羟基之比在3~10之间。Thames等在环氧大豆油基阳离子紫外光固化体系中引入了多羟基化合物,将环氧大豆油、环氧树脂UVR-6110、Tone多元醇0305分步混合后在光引发剂UV16974的作用下进行反应,通过多元醇与环氧化合物的作用,提高了交联速率,从而改善了固化过程和涂膜性能。数据显示:固化膜显示出较好的附着力,断裂伸长率在ESO的质量分数为50%时最高,随后逐渐降低。当环氧豆油质量分数为10%时,斯瓦德硬度要比不含环氧大豆油时高。同时,随着ESO质量分数的增加,固化膜的光泽度增加,而且ESO质量分数的增加也提高了阳离子光固化体系的紫外稳定性和抗腐蚀的能力。
阳离子光固化环氧大豆油涂膜的性能
注:其中a按照ASTM D-3363测试,b按照ASTM D-3359测试
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