基于聚乙二醇二缩水甘油醚亲水防雾涂层的制备及应用

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1、学校代码：10255学号：2160615硕士学位论文基于聚乙二醇二缩水甘油醚亲水防雾涂层的制备及应用PREPARATIONANDAPPLICATIONOFHYDROPHILICANTI-FOGGINGCOATINGBASEDONPOLYETHYLENEGLYCOLDIGLYCIDYLETHER学科专业纺织工程作者张坤杰指导教师蔡再生答辩时间2018年5月25日东华大学学位论文原创性声明本人郑重声明：我恪守学术道德，崇尚严谨学风。所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已明确注明和引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰

2、写过的作品及成果的内容。论文为本人亲自撰写，我对所写的内容负责，并完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：日期：年月日东华大学学位论文版权使用授权书学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅或借阅。本人授权东华大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。保密□，在年解密后适用本版权书。本学位论文属于不保密□。学位论文作者签名：指导教师签名：日期：年月日日期：年月日基于聚乙二醇二缩水甘油醚亲水防雾涂层

3、的制备及应用基于聚乙二醇二缩水甘油醚亲水防雾涂层的制备及应用摘要随着人们生活水平的提高，汽车走进千家万户，给我们的生活带来极大的便利。但是冬季和夏季，车内开启空调时，内外温差较大，由于内部环境的水蒸气含量较高，玻璃容易出现雾化现象，玻璃内侧出现的不同曲率半径的小水滴，会发生光的折射和反射现象，严重影响驾驶者的视线，存在极大的交通安全隐患。因此，汽车玻璃防雾研究引起了广泛的关注。根据防雾的机理，防雾试剂可分为两大类：亲水性防雾试剂和疏水性防雾试剂。亲水性防雾试剂相对于疏水性防雾试剂具有良好的效果，其中聚丙烯酸酯和聚氨酯由于具有良好的成膜性和亲水性，被作为大分子链亲水性树脂

4、防雾试剂的主要成分，但是因其在固化交联后分子排列比较紧密，导致储水空间小，防雾时间短。所以，在保证防雾试剂具有良好亲水性能的同时，增加防雾试剂的防雾时间防雾涂层附着力和防雾涂层硬度是亟待解决的问题。本论文基于玻璃防雾性能的提高先选用亲水性的聚乙二醇二缩水甘油醚为原料，通过与小分子胺类反应形成亲水性树脂；再通过丙烯酸单体的改性，增加大分子链段的长度，增强亲水性能以及涂层附着力、涂层硬度等性能设计合成I基于聚乙二醇二缩水甘油醚亲水防雾涂层的制备及应用了三种防雾试剂并对其红外、接触角等性能进行了测试。主要研究内容如下所示：（1）聚乙二醇二缩水甘油醚/乙二胺（DGN）亲水防雾试

5、剂的制备及其防雾化涂层性能研究。在碱性条件和2-甲基咪唑作用下，聚乙二醇二缩水甘油醚与乙二胺发生亲核加成反应，制备得到亲水性树脂。通过对一系列因素的探讨，确定固化时间为40min，固化温度为110℃，催化剂2-甲基咪唑相对于反应物总质量的用量为3wt%。经红外光谱表征，确定分子结构。在此条件下，制得涂层的防雾时间为32s，涂层附着力为1级，涂层硬度为4B。将乙二胺换成链段较长的三乙烯四胺，制备的涂层的防雾时间为34s，涂层硬度为3B。链段增加后，涂层的防雾时间和硬度性能会有所提升。（2）聚乙二醇基丙烯酸酯/顺丁烯二酸酐（DGAM）亲水防雾试剂的制备及其防雾化涂层性能研究

6、。聚乙二醇二缩水甘油醚在催化剂和阻聚剂存在的条件下和丙烯酸发生酯化反应，制备得到聚乙二醇基丙烯酸酯（DGA）。通过对一系列因素变量的探讨，确定以对羟基苯甲醚为阻聚剂，反应时间为8h，反应温度分别为95℃，经红外光谱表征，确定分子结构。然后以聚乙二醇基丙烯酸酯为前驱体，向其中加入顺丁烯二酸酐进行酯化反应，生成亲水性树脂。通过对加热温度，加热时间，固化时间等因素的探讨，确定顺丁烯二酸酐相对于聚乙二醇基丙烯酸酯的质量用量用量为120%，紫外固化的时间为35s。在此条件下，制得涂层的防雾时间为28s，涂层附着力为1级，涂层硬II基于聚乙二醇二缩水甘油醚亲水防雾涂层的制备及应用度

7、为2B。（3）聚乙二醇基丙烯酸酯/丙烯酸类共聚物（DGAMA）亲水防雾树脂的制备及其防雾化涂层性能研究。以自制的聚乙二醇基丙烯酸酯为前驱体，向其中加入丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸、甲基丙烯酸羟乙酯，然后在催化剂偶氮二异丁腈和高温条件下，发生加成反应，生成具有长链特性的亲水性丙烯酸酯类共聚物亲水防雾树脂。通过对一系列因素的探讨，确定软、硬单体比例为5:5，引发剂偶氮二异丁腈用量占总反应单体质量的1.5%，反应温度应该控制在65-80℃，选择7h的反应时间是较为合适的，固化温度100℃，固化时间40min。在此条件下，制得涂层的防雾时间