| 電子束(EB)固化是在紫外固化基礎(chǔ)上，發(fā)展起來的輻射固化新技術(shù)。與傳統(tǒng)的熱固化相比，具有高效、經(jīng)濟(jì)、環(huán)保等特點(diǎn)，日益受到人們的重視，被譽(yù)為21世紀(jì)熱固性樹脂生產(chǎn)的新技術(shù)。據(jù)中國環(huán)氧樹脂[HuanYangShuZhi]行業(yè)協(xié)會(www.epoxy-e.cn)專家介紹，人們對EP光固化的研究，始于19世紀(jì)70年代末。其目標(biāo)是獲得航空航天用高性能熱固性樹脂。通過對乙烯基酯、丙烯酸[BingXiSuan]酯，以及甲基丙烯酸[BingXiSuan]酯等體系的光固化，表明由于這些體系產(chǎn)品內(nèi)應(yīng)力高、空洞含量大、機(jī)械性能差、吸水率高，和玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)低等缺點(diǎn)，而難以在航空航天等高技術(shù)領(lǐng)域得到應(yīng)用。材料科學(xué)家繼而將眼光投向環(huán)氧樹脂[HuanYangShuZhi]，光固化環(huán)氧樹脂[HuanYangShuZhi]能克服以上缺點(diǎn)，可獲得高性能結(jié)構(gòu)材料，并在固體發(fā)動(dòng)機(jī)殼體材料等應(yīng)用。中國環(huán)氧樹脂[HuanYangShuZhi]行業(yè)協(xié)會(www.epoxy-e.cn)的這位專家，近年來世界環(huán)保法規(guī)日益完善，以紫外光固化涂料(UVCC)、水性涂料、高固體分涂料，和粉末涂料為代表的環(huán)保型綠色涂料則應(yīng)運(yùn)而生，成為人們關(guān)注和研究的熱點(diǎn)。UVCC由光敏樹脂(低聚物)、活性單體、光引發(fā)劑和各類添加劑組成。低聚物是含有C=C不飽和雙鍵的低分子質(zhì)量樹脂，主要是不飽和聚酯、環(huán)氧丙烯酸[BingXiSuan]酯(EA)、聚氨酯丙烯酸[BingXiSuan]酯、聚酯丙烯酸[BingXiSuan]酯、多烯/硫醇體系、聚醚丙烯酸[BingXiSuan]酯、水性丙烯酸[BingXiSuan]酯、陽離子樹脂等。環(huán)氧丙烯酸[BingXiSuan]酯綜合性能優(yōu)良，是目前應(yīng)用最廣泛，用量最大的光固化低聚物。
(1)反應(yīng)[FanYing]溫度的影響
酯化反應(yīng)[FanYing]屬放熱反應(yīng)[FanYing]，且后3個(gè)副反應(yīng)[FanYing](見式(3)、式(5))都能引起交聯(lián)而凝膠，因此反應(yīng)[FanYing]過程中溫度控制非常重要，通常初期控制溫度在100℃左右，反應(yīng)[FanYing]后期隨著酸值的降低，可以適當(dāng)升高溫度(一般升溫至110～120℃)以縮短反應(yīng)[FanYing]時(shí)間。據(jù)中國環(huán)氧樹脂[HuanYangShuZhi]行業(yè)協(xié)會(www.epoxy-e.cn)專家介紹，褚衡等研究表明反應(yīng)[FanYing]溫度，控制在105～110℃為最佳；陳建山等研究發(fā)現(xiàn)高于110℃時(shí)，易引起雙鍵熱聚合以及醚化等副反應(yīng)[FanYing]；唐中華等通過研究不同溫度下酸值的變化，而確定最佳溫度也為110℃；石玉等認(rèn)為反應(yīng)[FanYing]最佳溫度宜于控制在105～115℃。
(2)原料及配比的影響
為了得到固化速度快的環(huán)氧丙烯酸[BingXiSuan]酯，要選擇高環(huán)氧基含量和低粘度的環(huán)氧樹脂[HuanYangShuZhi]，據(jù)中國環(huán)氧樹脂[HuanYangShuZhi]行業(yè)協(xié)會(www.epoxy-e.cn)專家介紹，這樣可引入更多的丙烯酸[BingXiSuan]基團(tuán)，雙酚A環(huán)氧樹脂[HuanYangShuZhi]一般選用E-51(環(huán)氧值為(0.51±0.03)eq/100g)，或E-44(環(huán)氧值為(0.44±0.03)eq/100g)。丙烯酸[BingXiSuan]和環(huán)氧樹脂[HuanYangShuZhi]投料配比，大多數(shù)情況下控制環(huán)氧樹脂[HuanYangShuZhi]稍微過量，一般過量5%左右，即n(丙烯酸[BingXiSuan])：n(環(huán)氧基)=1：1.05，以防止殘存的丙烯酸[BingXiSuan]對基材和固化膜有不良影響。
(3)阻聚劑的影響
本反應(yīng)[FanYing]反應(yīng)[FanYing]溫度較高，為防止副反應(yīng)[FanYing]必須加入阻聚劑；同時(shí)為了提高儲存穩(wěn)定性、防止暗反應(yīng)[FanYing]，也必須加入阻聚劑。據(jù)中國環(huán)氧樹脂[HuanYangShuZhi]行業(yè)協(xié)會(www.epoxy-e.cn)專家介紹，常用的阻聚劑有對甲氧基苯酚、對苯二酚、對羥基苯甲醚、2，5-二甲基對苯二酚、2，6-二叔丁基對甲苯酚等，加入量約為0.01%～1%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))；其中對羥基苯甲醚作為阻聚劑合成的環(huán)氧丙烯酸[BingXiSuan]酯顏色要比對苯二酚好。
(4)催化劑的影響
催化劑一般用叔胺、季銨鹽，常用三乙胺、N、N-二甲基芐胺、N、N-二甲基苯胺、三甲基芐基氯化銨、三苯基磷、三苯基銻、乙酰丙酮鉻、四丁基溴化銨、四乙基溴化銨等。據(jù)中國環(huán)氧樹脂[HuanYangShuZhi]行業(yè)協(xié)會(www.epoxy-e.cn)專家介紹，陳建山等研究了幾種催化劑對反應(yīng)[FanYing]速率的影響發(fā)現(xiàn)，四丁基溴化銨效果最優(yōu)；唐中華等得到了同樣的結(jié)果，并且發(fā)現(xiàn)四丁基溴化銨用量為1%、反應(yīng)[FanYing]5～6h并采用催化劑先與丙烯酸[BingXiSuan]混合，后滴加的加料方式，得到的產(chǎn)物具有好的性能；周鋼等討論了4種嗡鹽催化劑(三甲基芐基氯化銨、三甲基芐基溴化銨、三乙基芐基氯化銨、三乙基芐基溴化銨)的影響，發(fā)現(xiàn)對反應(yīng)[FanYing]速率影響以三乙基芐基溴化銨為最佳，且用量(基于E-44環(huán)氧樹脂[HuanYangShuZhi])以0.6%～0.9%為宜；E-12樹脂，催化劑用量以0.8%～1.2%為宜，反應(yīng)[FanYing]時(shí)間均為2h。
(資料來源：中國環(huán)氧樹脂[HuanYangShuZhi]專家?guī)?，編輯：?xí)樹)
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