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新型可聚合超支化大分子光引发剂的合成与研究

作　者: 孙飞龙
导　师: 马家举
学　校: 安徽理工大学
专　业: 应用化学
关键词: 可聚合活化能超支化光引发剂
分类号: TQ630.49
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
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内容摘要

紫外光固化技术是一种新兴的,有较好前景的,在新型环保领域发挥重要作用的新技术。其中紫外光固化涂料在涂料领域的发展也极为迅速,并且制备出不同品种,很多品种的物理性能,如溶解性、延展性、耐热性、抗老化性、透明度、吸附性等都能很好的展现出来,增强了这类产品的使用范围,很好的促进紫外光固化涂料的发展。光引发剂是决定紫外光固化过程中,能否很好的引发其它组成进行聚合反应的关键因素。光引发剂的研发一直占在紫外光固化涂料的体系中主导地位。以二乙醇胺和顺酐为反应物,通过酰胺反应来合成一种AB2型单体MA-DEA。通过FT-IR对其结构进行表征和测定酸值,确定反应最佳时间,温度,反应物配比。合成的AB2型单体MA-DEA与三羟甲基丙烷进行酯化反应,通过不同的反应物配比进行反应,成功的合成出两代端羟基超支化聚胺酯：MDT-1和MDT-2。通过FT-IR对其结构进行表征和测定酸值,确定反应最佳时间,温度,催化剂的用量。一定量的马来酸酐可分别与两代端羟基超支化聚胺酯进行反应,合成可聚合的超支化端羧基聚氨酯：MDT-1-MA和MDT-2-MA.通过酸值的检测来测定反应的进行程度,以及通过测定双键的含量,确定是否发生双键聚合,确定MDT-1-MA反应合成条件为。合成的可聚合的超支化端羧基聚氨酯与光引发剂1173反应得到两代超支化MDT-1-MA-1173和MDT-2-MA-1173,通过酸值的检测来测定反应的进行程度,以及通过测定双键的含量,确定是否发生双键聚合,确定产物MDT-1-MA-1173合成条件为：n (MDT-1-MA):n (1173)=1:6,对甲苯磺酸用量为总体系质量的1%,反应温度100℃,减压状态下抽出反应生成的水分,反应时间为6h。确定产物MDT-2-MA-1173合成条件为：n (MDT-2-MA):n (1173)=1:12,对甲苯磺酸用量为总体系质量的1%,反应温度100℃,减压状态下抽出反应生成的水分,反应时间为7h。通过FT-IR对MDT-1-MA-1173和MDT-2-MA-1173结构表征,表明合成了目标产物。通过用DSC分析比较1173、MDT-1-MA-1173光引发EN205聚亚胺酯固化膜热稳定性。分别用Kissinger法、Flynn-Wall-Ozawa法模拟计算1173、MDT-1-MA-1173光引发EN205聚亚胺酯固化膜固化动力学参数,Flynn—Wall—Ozawa法计算的活化能低于Kissinger法。用Kissinger法,可知改性的固化膜热稳定高于未改性的固化膜6.74kJ/mol。用Flynn—Wall—Ozawa法计算的活化能,也表明改性的固化膜热稳定高于未改性的固化膜2.90kJ/mol。通过改性前后的TG谱图分析可知,改性的固化膜的降解温度为296℃,未改性的固化膜降解温度为281℃,改性后的固化膜降解温度比未改性固化膜高15℃。用不同升温速率下的TG用Kissinger法、Flynn-Wall-Ozawa法所得的结果同样是改性后的活化能高于未改性。

全文目录

摘要  5-7
Abstract  7-13
1 文献综述  13-23
  1.1 紫外光固化涂料概述  13-16
    1.1.1 紫外光固化涂料的组成  13-14
    1.1.2 紫外光固化涂料的优点  14-15
    1.1.3 紫外光固化涂料的发展前景  15-16
  1.2 光引发剂概述  16-21
    1.2.1 光引发剂引发机理  16-18
    1.2.2 小分子光引发剂  18
    1.2.3 大分子光引发剂  18-19
    1.2.4 超支化大分子光引发剂  19-20
    1.2.5 可聚合光引发剂  20-21
    1.2.6 光引发剂的未来发展方向  21
  1.3 论文创新点和研究的主要内容  21-23
2 合成实验  23-35
  2.1 药品与仪器  23-25
    2.1.1 实验药品  23-24
    2.1.2 实验仪器  24-25
  2.2 分析测试方法  25-28
    2.2.1 红外光谱分析  25
    2.2.2 热失重分析  25
    2.2.3 羟值及转化率的测定  25-26
    2.2.4 酸值及转化率的测定  26
    2.2.5 求解动力学参数的几种模型  26-28
  2.3 合成实验  28-35
    2.3.1 AB型酰胺单体的合成  28
    2.3.2 端羟基超支化聚胺酯MDT-1的合成  28-29
    2.3.3 端羧基超支化聚胺酯MDT-1-MA的合成  29-30
    2.3.4 可聚合超支化大分子光引发剂MDT-1-MA-1173的合成  30-31
    2.3.5 端羟基超支化聚胺酯MDT-2的合成  31-32
    2.3.6 端羧基超支化聚胺酯MDT-2-MA的合成  32-33
    2.3.7 可聚合超支化大分子光引发剂MDT-2-MA-1173的合成  33-35
3 结果与讨论  35-57
  3.1 AB型酰胺单体的合成与表征  35-38
    3.1.1 溶剂的选择  35
    3.1.2 反应温度的选择  35-36
    3.1.3 酸值的检测  36
    3.1.4 反应物配比的影响  36-37
    3.1.5 AB型单体的红外吸收谱图  37-38
  3.2 端羟基超支化聚胺酯的合成与表征  38-41
    3.2.1 加料方式  38
    3.2.2 温度的选择  38-39
    3.2.3 端羟基超支化聚胺酯红外吸收谱图  39-41
  3.3 可聚合端羧基超支化聚胺酯的合成与表征  41-44
    3.3.1 反应溶剂的选择  41
    3.3.2 反应时间  41-42
    3.3.3 反应温度的选择  42-43
    3.3.4 可聚合端羧基超支化聚胺酯红外吸收谱图  43-44
  3.4 可聚合超支化大分子光引发剂的合成与表征  44-50
    3.4.1 反应温度  44-45
    3.4.2 催化剂的选择与用量的确定  45-46
    3.4.3 反应时间  46-47
    3.4.4 可聚合超支化大分子光引发剂的红外吸收谱图  47-48
    3.4.5 合成的超支化聚合物的粘度比较  48-49
    3.4.6 合成的超支化聚合物的溶解性比较  49-50
  3.5 可聚合超支化大分子光引发剂的紫外光固化试验  50-51
  3.6 求解光引发剂光固化EN205聚亚胺酯的动力学参数  51-57
    3.6.1 改性后与改性前光固化膜的热稳定性  51-52
    3.6.2 等转化温度对固化动力学参数的求解  52-54
    3.6.3 极值法对固化动力学参数的求解  54-57
结论  57-59
参考文献  59-62
致谢  62-63
作者简介及读研期间主要科研成果  63

新型可聚合超支化大分子光引发剂的合成与研究

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