含巯基纳米sio2杂化材料的制备及其紫外光固化性能研究

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1、万方数据声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在指导教师的指导下，独立进行研究所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本声明的法律责任由本人承担。论文作者签名：邋日期：!!：＆：!关于学位论文使用权的说明本人完全了解太原理工大学有关保管、使用学位论文的规定，其中包括：①学校有权保管、并向有关部门送交学位论文的原件与复印件；②学校可以采用影印、缩印或其它复制手段复制并保存学位论文；③学校可允许学位论文被

2、查阅或借阅；④学校可以学术交流为目的，复制赠送和交换学位论文；⑤学校可以公布学位论文的全部或部分内容(保密学位论文在解密后遵守此规定)。签名：一—塑望日期：导师签名：日期："ljoit／,．6．I々万方数据太原理工大学硕士研究生学位论文含巯基纳米Si02杂化材料的制备及其紫外光固化性能研究摘要

3、

4、IIIIIIIIIIIIIIIIIIIlY2693166紫外光固化技术是一种具有“5E"特点的科学技术，其固化材料的优点也是不言而喻的。随着现代社会日益地发展，人们越来越加强了对环境的保护，对UV固化材料的要求也越来越高。近些年，

5、国内外对紫外光固化材料的研究和开发取得了很多成果，但其自身存在的不足还需要采取合适的方法进行改进。本论文为了克服紫外光固化过程中的氧阻聚效应，以改善固化膜的硬度、耐磨等机械性能，在传统的光固化涂料中添加了具有抗氧阻效应的巯基化合物和无机纳米Si02材料，制备了有机／无机杂化材料，这样使得最后的光固化产品固化速率快又固化完全，而且固化产品的机械性能也提高了很多。本论文主要采用以下三种方法：(1)纳米Si02表面由很多各种状态的羟基，所以采用含有巯基(一SH)结构的硅烷偶联剂Y一巯丙基三甲氧基硅烷(KH-590)对其进行接枝改

6、性，将改性后的纳米Si02粒子添加到紫外光固化涂料中，分别对不同的杂化体系进行粘度测试，对其固化膜进行硬度、耐磨、热稳定性等测试。结果表明：纳米Si02粒子表面接枝上了巯基基团，改性后的纳米Si02粒子在涂料中分散比较均匀；在光固化过程中，因为巯基的作用，可以克服过程中的氧阻聚效应，C=C转化率也有了提高；添加改性纳米Si02的涂料固化膜和添加未改性的纳米Si02的涂料固化膜相比较，其物理机械性能得到明显地改善。(2)通过溶胶—凝胶法制备表面含巯基的改性纳米Si02。首先将正硅酸万方数据太原理工大学硕士研究生学位论文乙酯(

7、TEOS)水解，再用含巯基的丫一巯丙基三甲氧基硅烷作为偶联剂进行改性，并将此杂化材料添加到光固化涂料中测试性能。结果显示：制备得到了表面含有巯基的有机／无机杂化材料。当KH一590用量为TEOS质量的35％时，接枝率为23．8％，纳米Si02杂化材料均匀分散在涂料中，涂料的硬度、耐磨性能明显改善。同时，引入巯基的Si02相比未改性Si02固化速率有所改善，C=C的最终转化率由73％提高到75％。(3)以三乙胺为催化剂，用含巯基的硅烷偶联剂KH-590与含有3个C=C的丙烯酸酯TMPTA经过Micheal加成反应获得含有硫醚

8、键的有机物，然后与纳米Si02进行反应，最后制得纳米Si02有机／无机杂化材料，将其添加到光固化涂料中测定其物理机械性能和光固化速率等。结果表明：接枝率可以达到26．5％，添加了杂化材料的涂料的粘度比添加纳米Si02的低，涂料固化后的物理机械性能得到了明显的改善。关键词：紫外光固化，含巯基的硅烷偶联剂，溶胶一凝胶法，Micheal加成，Si02万方数据太原理工大学硕士研究生学位论文PREPARATIONOFNano—Si02HYBRIDMATERIALSWITHMERCAPTOGROUPANDINVESTIGATIONOF

9、ITSEFFECTONTHEPROPERITIES0FUVCURINGCOATINGSABSTRACTUVcuringtechnologyisakindofscienceandtechnologywith‘‘5E’’characteristics，therefore，theadvantagesofUVcurablematerialisself-evident．Withthedevelopmentofmodemsocity,itisincreasinglystrengthenedtheprotectionoftheenvir

10、onmentandrequirementsforUVcurablematerialsisalsohigherandhigher．Inrecentyears，theresearchanddevelopmentofdomesticUVcurablematerialshaveachievedgrestprog