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1、論文分類號(hào):2m=58^AAAAl?SHAANXIUNIVERSITYOFSCIENCE&TECHNOLOGY碩士學(xué)位論文'ThesisforMastersDegree含氟納米雜化功能性樹脂的制備5^1iIj::l指導(dǎo)教師財(cái):安顏麟卩II學(xué)科名稱:_學(xué)II?。墸浚埃保改辏吃拢閬鑫奶峤蝗掌??2IIII|論文答辯曰期:2018年5月1H_||■學(xué)位授予單位:陜西科技大堿yIII■申請(qǐng)工學(xué)碩士學(xué)位論文論文題目:含氟納米雜化功能性樹
2、脂的制備與性能研究學(xué)科門類:工學(xué)一級(jí)學(xué)科:化學(xué)工程與技術(shù)培養(yǎng)單位:化學(xué)與化工學(xué)院碩士生:祁剛導(dǎo)師:安秋鳳教授2018年5月StudyonSynthesisandPerformanceofFluorinatedNano-hybridFunctionalResinsAThesisSubmittedtoShaanxiUniversityofScienceandTechnologyinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofEngineeringS
3、cienceByGangQiSupervisor:Prof.QiufengAnMay2018含氟納米雜化功能性樹脂的制備與性能研究摘要手機(jī)、平板電腦等電子產(chǎn)品的背板防水是人們較為關(guān)注的問題之一,含氟聚丙烯酸酯是一種常用的功能性疏水材料,但是存在硬度欠佳、拒水性能差、耐溶劑性能欠缺等問題,聚氨酯的耐溶劑性較好,因此可以通過聚氨酯改性含氟聚丙烯酸酯,向含氟聚丙烯酸酯中添加納米粒子,可以賦予材料一些新的特性。而紫外光固化技術(shù)是在節(jié)約能源、環(huán)境保護(hù)上有著其獨(dú)特的優(yōu)勢,可以減少溶劑的使用,而且其能夠使得光活性樹脂快速固化。
4、基于此,本文首先采用聚氨酯改性含氟聚丙烯酸酯,然后加入納米粒子,通過加熱烘焙的方式制成納米雜化聚氨酯改性氟代聚丙烯酸酯,再通過UV固化的方式,將低聚物,活性稀釋劑單體,光引發(fā)劑和納米粒子等混合均一制備成納米雜化光固化涂層。具體研究內(nèi)容如下:(1)以六亞甲基二異氰酸酯(HDI)、聚四氫呋喃醚二醇1000(PTMG-1000)、三羥甲基丙烷(TMP)和丙烯酸羥丙酯(HPAA)為原料反應(yīng),制成雙鍵封端的聚氨酯預(yù)聚體(PUA),繼而再以偶氮二異丁腈(AIBN)為引發(fā)劑,對(duì)甲基丙烯酸酯十二氟庚酯(RfAA)和雙鍵封端的聚氨
5、酯預(yù)聚體采取溶液聚合法制得聚氨酯改性氟代聚丙烯酸酯(PUFA),通過傅里葉紅外光譜儀(FT-IR)對(duì)PUFA的主組分結(jié)構(gòu)進(jìn)行表征,并探究了含氟單體添加量和引發(fā)劑含量對(duì)合成樹脂性能的影響,隨后向PUFA中加入納米二氧化鈦,通過高溫烘焙的方式制成納米雜化聚氨酯改性氟代聚丙烯酸酯涂料(NA-PUFA),并探究了納米二氧化鈦添加量以及烘焙溫度對(duì)涂層性能的影響,得出最佳工藝為氟單體含量為8%,催化劑含量為0.8%,納米二氧化鈦添加量為20%,烘焙溫度為130℃,在此工藝下,涂層硬度可達(dá)3H,靜態(tài)接觸角可達(dá)115°,通過SE
6、M觀察發(fā)現(xiàn)其表面存在著納米粒子,通過AFM觀察發(fā)現(xiàn)其表面粗糙不平。(2)將光固化型聚氨酯(PUA)、1,6-己二醇二丙烯酸酯(HDDA)、季戊四醇三丙烯酸酯(PETA)、甲基丙烯酸六氟丁酯(G02)、光引發(fā)劑A等混合均勻后,于紫外光下照射,通過FT-IR對(duì)涂層的結(jié)構(gòu)進(jìn)行表征,并探究了各物質(zhì)添加量對(duì)涂層性能的影響,制備成UV固化含氟聚氨酯涂層,再向未固化含氟聚氨酯液中添加改性納米硅溶膠制備了納米雜化光固化含氟聚氨酯涂層,并探究了納米粒子的加入量對(duì)涂層性能的影響,得出最佳工藝I為PUA占40%,HDDA:PETA=3
7、:2,光引發(fā)劑A占5%,納米二氧化硅占6%,在此工藝下,涂層硬度達(dá)3H,靜態(tài)接觸角達(dá)110°,用TGA探究了納米粒子的加入對(duì)涂層熱穩(wěn)定性的影響,發(fā)現(xiàn)納米粒子的加入對(duì)涂層的熱穩(wěn)定性影響不大,采用AFM和SEM對(duì)涂層的表面微觀結(jié)構(gòu)進(jìn)行了觀察,發(fā)現(xiàn)涂層表面有較為均勻分布的乳凸結(jié)構(gòu)。(3)將含氟聚丙烯酸酯、固化劑、HDDA、PETA和光引發(fā)劑B等混合均勻后,在紫外光的照射下固化制成光固化含氟聚丙烯酸酯涂層,探究了各物質(zhì)添加量對(duì)涂層性能的影響,用FT-IR對(duì)涂層的結(jié)構(gòu)進(jìn)行表征,然后再向未固化的含氟聚丙烯酸酯混合液中添加改性
8、納米硅溶膠,在紫外光的照射下制備納米雜化光固化含氟聚丙烯酸酯涂層,用FT-IR對(duì)涂層的結(jié)構(gòu)進(jìn)行表征,探究了納米粒子添加量對(duì)涂層性能的影響,得出最佳工藝為PFA占40%,HDDA:PETA=1:1,光引發(fā)劑B占5%,納米硅溶膠添加量6%,在此工藝下,涂層的硬度可達(dá)3H,靜態(tài)接觸角可達(dá)113°,通過AFM對(duì)涂層的微觀結(jié)構(gòu)觀察發(fā)現(xiàn),其表面有凸起出現(xiàn)。關(guān)鍵詞:光固化,含氟聚丙烯酸