含硅光固化材料的性能研究.pdfVIP

第26卷 第3期 辐 射 研 究 与 辐 射 工 艺 学 报 Vb1．26．No．3 2008年6月 J．Radiat．Res．Radiat．Process． June2o08 含硅光固化材料的性能研究 孙 芳 贺建芸 史 金 杜洪光 (北京化工大学理学院 北京 100029) 摘要 研究了体系组成对光固化有机硅聚氨酯丙烯酸酯(Polysiloxane isophorone urethane acrylate，PSIUA)体 系的耐水性、体积收缩、硬度、附着力、耐溶剂性及机械性能的影响。研究发现，含羟基及醚键的活性单体 会使体系吸水率上升；随着体系交联度增加，吸水率下降。PSIUA体系体积收缩率随PSIUA含量的增加而下 降，所研究的PSIUA体系的体积收缩率均小于10％。加入三官能团单体和具有刚性结构、交联度较大的的环 氧丙烯酸酯有利于提高体系的硬度。加入适量的含羟基的活性单体及环氧丙烯酸酯可以提高PSIUA光固化膜 的附着力。测得PSIUA体系的玻璃化转变温度为246．0℃。 关键词 uv固化，有机硅，材种性能 中图分类号 TQ5724．4，TQ630．1，TQ323 光固化聚有机硅氧烷不仅具有耐高低温、耐 (2-Hydroxyl一2一methyl一1一phenyl propane一1一one，DC 候、耐老化、电气绝缘、耐臭氧、憎水、生理惰性 1173)购自北京英力公司，上述原料均为化学纯； 等独特性能，而且还具有可以室温固化、固化速率 有机硅聚氨酯丙烯酸酯 (Polysiloxane isophorone 快、无污染等紫外光固化材料的优异特性，所以光 urethane acrylate，PSIUA)，自制。 固化有机硅材料备受人们关注，并有着广泛应用领 域u j。日本和美国在光固化有机硅材料的研究方面 处于领先地位，推出了很多产品，但国内的研究尚 处于起步阶段，许多产品都依赖于进口，极大地限 COO(CH2)2OOCCH=CH2 制了光敏有机硅材料在我国的应用及发展 9】。所以 亟待开展该方向的应用基础研究和产品开发。基于 此，我们合成了一种含有聚氨酯链段和丙烯酸酯基 PSIUA的结构 团的光敏有机硅，希望能在涂料、粘合剂领域得到 应用。本文详细研究了体系组成，包括活性单体和 UV-260型紫外分光光度计，日本岛津；ZDG．1 预聚体的结构与用量，对所合成的有机硅聚氨酯丙 型测厚仪，桂林光学仪器厂；DSC一2C差热分析仪， 烯酸酯光固化体系物理机械性能的影响规律，以期 美国；接触角测定仪，协和界面科学株式社； 为其实际应用提供依据和参考。 HDX一1000型显微硬度计，上海；2LL一30型拉伸仪， 日本；高压汞灯，700W，I=2．5mW／cm ，北京化 1 实验材料和方法 工大学感光材料研究室。 1．1 药品与仪器 1．2 实验方法 丙烯酸 2一羟乙酯 (2-Hydroxyethyl acrylate， 1．2．1固化膜的制备 将预聚体PSIUA与不同活性 HEA)，三乙二醇二丙烯酸酯 (Triethylene glycol 单体及光引发剂1173以一定的质量比进行混合，搅 diacrylate，TEGDA)，三羟甲基丙烷三丙烯酸酯 拌均匀后涂布于涤纶片基上，在700W高压汞灯下 (Trimethylol propane triacrylate，TMPTA)购自北 曝光lmin，受光面积为2cm~3cm，膜厚