2 结果与讨论
2.1 环氧甲基丙烯酸酯树脂的合成
2.1.1 环氧甲基丙烯酸酯的合成
含杂萘联苯结构环氧丙烯酸酯的合成路线见图1。
2.1.2 环氧甲基丙烯酸酯反应前后红外表征
环氧树脂和环氧甲基丙烯酸酯的红外谱图,如图2所示。
由图1可知,3400cm-1处为-OH的伸缩振动吸收峰; 2950cm-1处为-CH2-的伸缩振动吸收峰;1640cm-1处为C =O的伸缩振动吸收峰;1510cm-1为苯环上C=C的伸缩 振动吸收峰; 1170cm-1为N-C的伸缩振动吸收峰; 839cm-1为苯环的吸收振动峰。环氧树脂的红外光谱图见 图1中a所示,其中在914cm-1处为环氧基不对称伸缩振 动吸收峰;图1的b中, 914cm-1的吸收峰消失,而在 810cm-1处出现C=C双键的吸收振动峰,在1720cm-1处 出现酯基的吸收振动峰。这说明,环氧树脂中的环氧基团 消失,而丙烯酸中的酯基和双键引入到树脂中,证明成功 制备环氧甲基丙烯酸酯树脂。
2.2 含辣椒碱防污涂料
2.2.1 涂料的配制、固化及其机械性能
实验中选择两种常用的稀释剂:即两官能度的1,6-己二 醇二丙烯酸酯(HDDA)和三官能度的三羟甲基丙烷三丙烯酸 酯(TMPTA)。选用活性稀释剂的主要作用是在降低体系黏 度的前提下,保持体系的反应活性,使其参与固化反应,进而 提高涂膜的交联密度。在已配制好的环氧丙烯酸涂料中添加 一定量的辣椒碱防污剂,并且考察不同辣椒碱含量对涂料的机械性能影响,结果如表1所示。
表1表明,在UV涂料中添加不同含量的辣椒碱防污剂, 涂层的机械性能有一定的变化。这主要是因为辣椒碱的加入 对涂层的固化有影响,辣椒碱作为添加剂不参加固化,降低交 联密度使膜的机械性能降低。
2.2.2 凝胶含量的测定
由于在自由基聚合体系中,只存在单体和聚合物两部分,不存在聚合度递增的一系列产物[6]。因此可以用凝胶含量来证明生成交联网状物质的含量,同时考察辣椒碱的存在对树脂固化程度的影响。不同辣椒碱含量的涂层在紫外灯下照射固化后称总重量为m1,然后将其在丙酮中浸泡24h,经烘干后再称其总重量为m2,其中载玻片的重量为m3,其计算凝胶含 量的公式如下:
不同辣椒碱含量的涂层,经不同时间紫外光照射固化后 的凝胶含量见图3。由图3可以看出,在前30s的时间,凝胶 含量随着照射时间的增加迅速增加,最高可达到75.7 %。继 续延长照射时间,凝胶含量增加缓慢。当照射时间达到80 s 时,随着时间的增加凝胶含量几乎不变。这说明这时涂膜已 基本固化完全。其次,由图2还可以看出,在相同照射时间 下,随着辣椒碱含量的增加,凝胶含量减少。这是归因于辣椒 碱不参加固化而溶解在丙酮溶液中,并且由于辣椒碱的存在, 一定程度上阻碍树脂的固化使交联度降低。因此,辣椒碱的 含量不能过高,含量为10 %时能达到较高的凝胶含量和优良的附着力。