探析高折光指数聚氨酯丙烯酸酯涂料的制备及性能

《探析高折光指数聚氨酯丙烯酸酯涂料的制备及性能》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、浙江大学材料与化学工程学院硕士学位论文高折光指数聚氨酯丙烯酸酯涂料的制备及性能姓名：胡建申请学位级别：硕士专业：化学工程指导教师：单国荣20080501浙江大学硕士学位论文摘要随着科学技术的发展，聚合物光学材料在光盘、光纤、建材、树脂镜片、精密透镜和减反射涂层等材料上的应用越来越广泛。高折光指数光学树脂是光学材料的一个重要研究方向，可以进一步降低元件的瞳率和厚度，减轻重量而不影响其折射能力，能够使光学仪器小型化和轻量化。高折光指数涂料涂覆于高折光指数光学树脂表面时，可以弥补其耐磨性、耐溶剂性、抗吸湿性差等各种缺点，同时可避免透光率的损失，具有广阔的发展前景。本文详细考察了异佛尔酮二异氰酸酯

2、(IPDI)和丙烯酸羟丙酯(唧A)的反应过程，通过二正丁胺法对-NCO转化率进行考察，发现反应速率随反应温度的提高而增大，而瑚)A滴加速度对反应速率无影响，反应温度和HPA滴加速度对最终-NCO转化率(达到52％)都没有影响。通过哈克粘度计对预聚物的流变行为进行考察，发现在20～140sd的剪切速率变化范围内，预聚物呈现牛顿流体特征。通过1H-NMR对预聚物的结构进行考察，经过计算发现-NCO的选择性对于30～50℃反应温度的变化和HPA滴加速度的变化并不敏感，均在7左右，最终产物摩尔比IPDI：SMU：PMU：DU均在l：7：l：l左右。通过GPC和二正丁胺法考察了催化剂三乙胺(TEA)

3、、二月桂酸二丁基锡(DBT)对NCo／SH、NCO／oH体系不同的催化活性及复合催化剂的催化机理，发现T王’A对NCOI／sH体系有高催化活性，而DBT对NCo／OH体系有高催化活性，TEA和DBT复合对NCO／SH体系的协同催化机理是TEA为助催化剂、DBT为主催化剂，而对NCO／OH体系的协同络合机理是n’A活化的羟基氧和DBT活化的羟基氢形成新的络合物的过程。详细考察了高折光指数的二官能度聚氨酯丙烯酸酯(BPUA)、二官能度聚硫代氨酯丙烯酸酯(BPTUA)和三官能度聚氨酯丙烯酸酯(TPUA)的合成过程。在BPUA合成过程中，通过GPC和L0rcntzi趾法确定第一步反应产物的组成为5

4、．27％IPDI、63．03％IPI、18．75％IPIPI和12．95％IPIPIPI，通过二正丁胺法测定．NCO转化率，发现对于第二步反应，在反应初期粘度效应占主导因素，在反应末期浓度效应占主导因素。在BPTUA合成过程中，通过催化剂对体系反应速率、第一步反应产物的分子量浙江大学硕士学位论文分布和IPDI残留、终产物的储存稳定性影响的综合评价，发现DBT是综合性能最优异、最适合BPm～合成的催化剂。在什UA合成过程中，通过FTIR实时监测．NCO特征峰的定性分析方法，发现反应lOh后，反应完全。通过FTIR监测PUA涂膜的固化过程，发现BPUA和BPm～固化完全，而TPUA残留较多双键

5、，BPTUA固化时，硫代氨酯键在强紫外光照射下发生了少量分解，生成少量-NCO和．sH。此外，本文还对均聚物BPUA、BPTUA、TPUA和共聚物BPU朋PUA、BPTU√忻PUA涂膜的表面干爽程度、折光指数、透光率、黄色指数、硬度等各种性能进行了表征。关键词：聚氨酯丙烯酸酯涂料Uv固化折光指数Ⅱ浙江大学硕士学位论文1前言随着科学技术的发展，聚合物光学材料的使用越来越广泛。如近年来光折变材料、光波导材料、非线性光学材料、塑料光学纤维、高折光指数光学材料、光学涂料等都得到了迅速的发展。聚合物光学材料由于质轻、抗冲击、易成型加工、可染色及优异的光学性能，正逐渐取代无机光学材料，在光盘、光纤、建

6、材、树脂镜片、精密透镜和减反射涂层等材料上得到广泛的应用。高折光指数光学树脂可以进一步降低元件的曲率和厚度，减轻重量而不影响其折射能力，能够使光学仪器小型化和轻量化，是光学材料的一个重要研究方向。国外从20世纪60年代开始，每年都有大量专利发表，其中日本最多，发表的专利占文献总数的一半以上。日本三井东压化学株式会社(Mit嘶T0atSuChemicals，hlc)每年有近百件专利申请，内容涉及烯类树脂、聚硫代氨基甲酸酯树脂中的各种新型单体。国内起步较晚，开始于20世纪80年代末，吉林大学在该领域取得了一些显著的成果，其中以多硫醇类化合物与异氰酸酯反应制备了高折光指数聚硫代氨基甲酸酯型光学树

7、脂，折射率达到1．675～1．685，而色散较小，vD_24～26【¨。芳香聚酰胺折光指数可达2．05，而聚噻吩则可达2．12，是目前聚合物中折光指数最高的材料，然而却难以用作光学树脂闭；以硫醇和异硫氰酸酯聚合得到nD_1．80的树脂是目前文献报道中折光指数最高的可应用品种【3一。光学树脂存在着耐磨性、耐溶剂性、抗吸湿性差等各种缺点，必须涂覆各种特殊功能的涂膜才有应用价值。对于树脂镜片而言，理想的表面系统处理应该是包括抗