论文总字数：17083字

摘 要

UV光固化技术通常能够分成自由基光固化及阳离子光固化，相对来说自由基光固化技术使用范围更加普遍^[1]，可是它对于基材的附着力却不好，很强的氧气阻聚作用加之其独有的粘膜刺激性让它的使用遭受到了很大的局限。而阳离子光固化技术则可以弥补这些缺陷。本文对E-44, 6110，S-184, 6100等环氧树脂的阳离子光固化结构和性能做出评价，结果表明E-44与692的配方要优于其他几种树脂；进而研究出E-44与692的配方比例为6:1的固化时间最短为40S。在此配方加入氨基树脂考察其硬度等机械性能，实验结果表明氨基树脂/E-44=90%的树脂体系在150℃下用对甲苯磺酸催化时热固化性能最佳；在上述树脂体系中加入Omnicat 550后先用光固化，再用热固化，最后的固化膜性能要优于单纯的热固化和光固化。

关键词：固化时间 阳离子光固化 UV固化 环氧树脂

ABSTRACT

UV curing technology in general can be divided into radical UV curing and cationic UV curing , free radical UV curing technology is the most widely used, but its substrate adhesion is poor, the oxygen inhibition effect is strong and unique mucosa irritation makes its application by certain restrictions. Cationic UV curable technology can make up for these defects. In this paper, E-44, 6110, S-184,6100 cationic UV curing structure and properties epoxy resin was evaluated, the results showed that E-44 and 692 formula is superior to several other resins; and then find out the proportion of E-44 and 692 of the formula for the curing time of 6:1 for the shortest 40S. This formula with amino resin on the hardness and other mechanical properties, experimental results show that the resin amino resin /E-44=90% at 150 DEG C with p-toluenesulfonic acid catalyzed thermal curing resin system in the best performance; adding Omnicat 550 after the first light curing, and thermosetting, finally cured film properties is better than pure heat curing and curing.

KEYWORDS:UV curing; cationic photo curing; epoxy resin; curing time

目 录

摘 要 I

ABSTRACT i

第一章 绪论 1

1.1 研究背景 1

1.2 UV光固化涂料 1

1.2.1 紫外光固化涂料的成分 3

1.2.2 UV固化的机理 4

1.2.3 光固化反应类型 5

1.3 紫外光固化涂料的发展趋势 7

1.4 UV固化涂料的性能 8

1.4.1 固化时间 8

1.4.2 粘度 8

1.4.3 铅笔硬度 8

1.4.4 柔韧性 9

1.4.5 抗冲击强度 9

1.5 课题研究的意义 9

第二章 实验部分 10

2.1 实验原料与仪器 10

2.1.1 实验原料 10

2.1.2 实验仪器 11

2.2 实验方法 11

2.2.1 实验基材及其表面处理 11

2.2.2 树脂涂层性能测试： 12

2.3 树脂耐热性能对比 13

2.4 E-44与692的不同比例对比 17

2.5 氨基树脂的应用 17

2.5.1 氨基树脂所占不同比例的对比 17

2.5.2 光固化与热固化的综合应用 18

第三章 结论、问题与展望 19

3.1 实验总体结论 19

3.2 实验存在问题 19

3.3 展望 19

参考文献 20

致 谢 24

第一章 绪论

1.1 研究背景

涂料是指通过涂抹覆盖在各种基材上使其有保防腐等作用的有机高分子材料。由于低固体分普通的涂料中通常有着许多有毒物质，导致了各国工业涂料发展的总趋势一定是减削VOC等，致使传统溶剂型涂料比重正慢慢降低，但无污染、有环保性质的粉末类涂料、水性一类涂料、高固体涂料将逐渐转变为涂料的主角^[2]。辐射固化涂料类型中所包含的光固化涂料的特点为对大自然环境的污染小、固化速度迅速、能耗低、占地面积小、可自动化流水线使用等特点，使用范围较广，发展较快 ^[3-4] 。光固化涂料是20世纪60年代开发的一种环保节能型涂料，1960年后起我国开始研究这项科技，并且在90年代之后取得了大规模的进步^[5]。近代光固化涂料使用于纸板、漆器、金属、塑料、等行业 ^[6-7] 。

传统涂料的固化时间过长、工业化生产效率低下、对大自然会造成不可逆的破坏，而且涂装的设备要求高、维护等各方面费用较高^[8]。UV固化涂料则是新型的固化技术，它的优点是生产时间短，品质优良，绿色无污染，因此UV固化涂料是目前世界上使用最广泛的涂料^[9]。其具体原因有下面四点：

（1）固化时间短，属于自由基聚合反应；

（2）体系不释放化学物质，所有组分全部参与反应；

（3）具有稳定的交联体系

（4）根据不同的需求调配出适合的性能体系：降低折射的力度、同时降低玻璃化的有关温度方面的要求、以及关于表面性能的特殊性等。

1.2 UV光固化涂料

UV固化技术属于新兴的高效率、低成本、绿色的科技。在UV的光照之下，其中UV基材包含的光引发剂受引发转为阳离子与自由基，以致有活性官能团的树脂反应变成不溶不熔的固体膜层的涂层工艺^[10-16]。

图1.1 UV阳离子固化示意图

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