單體TMPTA能否增加光固塗料的致密性？
1 實驗部分
1. 1 原材料及儀器設備
實驗所用的高分子丙烯酸酯、單體：三縮丙二醇二丙烯酸酯 ( TPGDA) 、己二醇二丙烯酸酯 (HDDA) 、三羥甲基丙烷三丙烯酸酯 (TMPTA) 、光引發劑 1173, 。 2 kW 高壓汞燈 , 市售 ; 0 ～ 100 μ m 濕膜制備器 , 上海現代環境工程有限公司出品。
1. 2 塗膜的制備
將聚氨酯丙烯酸酯、稀釋單體、光引發劑和其他助劑按壹定比例混合 , 用分散機分散均勻。選用 100 mm × 50 mm × 2 mm 的玻璃試片 , 先用乙酸乙酯清洗玻璃表面 , 然後用濕膜制備器塗布在試片上, 膜厚約為 100 μ m 。用 2 kW 的高壓汞燈照射壹定時間 , 使其固化成膜。
1. 3 性能測試
表幹時間 : 用指觸法測定。
附著力 : 按 GB9286 - 88 測試。
鉛筆硬度 : 按 GB6739 - 86 測試。
2 結果與討論
2. 1 稀釋單體的影響
在選定聚氨酯丙烯酸酯作為預聚物的前提下 , 稀釋單體對塗膜性能的影響就顯得特別重要。稀釋單體的作用之壹就是降低整個體系的黏度 , 改善施工性能 , 改善漆膜的流變特性 [ 2 ] ; 其二是能夠參與反應 , 起到了預聚物之間架橋的作用 , 所以國外有人稱為架橋劑 , 因為其參與反應成了塗膜的壹部分 , 會極大地影響了塗膜的各方面性能 [ 3 ] 。不同比例的稀釋單體對塗膜性能的影響見表 2 。
表 2 稀釋單體對塗膜性能的影響
由表2 可以看出 , 隨著單體比例的增加 , 塗膜的固化時間變長 , 速度變慢 , 表面硬度增加。這是因為單體比例增加意味著體系雙鍵密度的增大 , 就需要更長的時間來使所有雙鍵反應完全 , 同時交聯密度增加 , 漆膜硬度增加 , 脆性變大 , 附著力下降。考慮綜合性能 , 預聚物與單體的比例選 7 ∶ 3 為合適。
單體的主要功能之壹是降低黏度。若體系的黏度降到足夠的程度 , 則可使其用量達到最低。這樣可使材料的主體———預聚物的性能達到最大的發揮 [ 3 ] 。
2. 2 附著力促進劑種類的影響
由於玻璃表面非常光滑 , 壹般塗料很難在其表面附著 , 必須添加合適的附著力促進劑 [ 4 ] 。如果塗料體系中沒有添加附著力促進劑 , 無論怎麽配比 , 固化後的塗膜附著力都非常差 , 劃格後用粘膠帶撕下時 , 漆膜全部脫離玻璃表面。所以選用合適的附著力促進劑就顯得尤為重要。目前市場上的附著力促進劑主要有 3 大類。第壹類為樹脂類附著力促進劑 ; 第二類為矽烷偶聯劑類附著力促進劑 ; 第三類為鈦酸酯偶聯劑類附著力促進劑。選用不同種類的附著力促進劑 , 添加量都為 0 1 5% 時 , 從表 3 可以看出矽烷類的效果明顯優於其他兩種。壹般認為無機底材親水的極性表面在環境中極容易吸附上壹層水膜 , 當加有少量矽烷偶聯劑的塗料 , 在塗布施工後 , 矽烷向塗料與底材的界面遷移 , 此時遇到無機表面的水分 , 可水解生成矽醇基 , 進而和玻璃表面上的羥基形成氫鍵或縮合成 Si — O — Si ***價鍵 [ 5 ] , 使漆膜能在玻璃表面產生優良的附著力。
表 3 附著力促進劑種類的影響