光聚合作用下PX-31对丙烯酸酯体积收缩率的影响.ppt

光聚合作用下px 31对丙烯酸酯体积收缩率的影响 设计实验方案 主要讲述内容 课题综述 提出问题 结果分析讨论 1 2 3 4 课题来源于郑州鸿盛数码科技有限公司对油墨方面的研究近年来水性油墨以其独特的性能快速发展起来 现在国内外生产的水性油墨大多数采用丙烯酸树脂作为连接料 而丙烯酸酯在固化后 会出现体积收缩的现象 课题来源 国内外丙烯酸酯的研究现状 国外 早在1843年 就已经有人发现了丙烯酸酯的各种单体但由于对其性能缺少研究和了解 当时并没有被充分利用 直到1873年 carpray和tollen又发现了丙烯酸酯的聚合作用 它们才开始被重视和进一步的研究 国内 在我国 20世纪70年代丙烯酸树脂开始广泛研究 直到90年代才开始有突飞猛进的发展 现在已经发展成为水性油墨和涂料中应用最多的品种 紫外光固化技术 uv固化是利用紫外光的能量引发涂层中的低分子预聚物或齐聚物及作为活性稀释剂的单体发生的分子之间的聚合及交联反应 与其他的固化方法相比有下列一些优点 1 固化速度快 2 低温固化 3 固化设备简单 4 环保 固化产生收缩率的原因 在聚合过程中 本来以范德华力作用的丙烯酸酯单体分子 变成了共价键连接 相应原子间的距离缩短了很多 这样 原子在聚合物中的排列比在单体中紧密得多 导致聚合过程中的体积收缩 收缩率的影响因素 1 官能团的含量uv固化收缩率的大小主要取决于交联密度 交联密度越大 收缩率越高 2 分子结构的规整程度分子的结构的规整程度对聚合过程的收缩率也有较大影响 对于直链型的分子结构 体积收缩近似正比于单位体积内单体分子数目 支链型的或不规则的单体分子则不符合这个规律 在聚合后的收缩率也比较小 研究意义 由于光聚合过程中的体积收缩不仅会造成材料尺寸不稳定 还会造成材料变形 断裂 附着力下降等问题 严重限制了光聚合技术的应用领域 对于寻找合理的方法降低丙烯酸酯在固化时的体积收缩率有着重要的意义本课题选取了一种方法从改变引发剂用量的角度出发探究在改变引发剂用量时 体积收缩率的变化情况 问题假设 提出问题 问题一改变引发剂用量对于同一种丙烯酸酯单体的光固化体积收缩率是否有影响 变化的趋势是什么 问题二当引发剂用量相同时不同的丙烯酸酯单体通过光固化后的体积收缩率是否相同 不同的话存在着怎样的差异 设计实验方案 实验依据体积收缩率的测定方法 可以按照国际标准iso3521中有关规定进行 一种方法是测定固化前后的密度 然后根据密度计算收缩率 收缩率 后 前 后 100 分析实验中需要得到的数据如果想要测量固化后的体积收缩率 必须要测量的物理量是 在固化前配制得液体的密度 前 固化后的固化膜的密度 后 液体的密度我们可以直接通过mdy 1电子液体密度仪测量 固化后的固化膜由于是不规则固体 实验中利用比重瓶测量固化后的固化膜的密度 图1 mdy 1液体密度仪图2 比重瓶 固化膜密度的测量 a 称量瓶与水的重量 向比重瓶中添加蒸馏水 待蒸馏水溢出瓶口 将瓶盖垂直与瓶口 令其自然落下 则水能填满毛细管并溢出 然后 用吸水纸擦干比重瓶 立即放入分析天平中称量 得到瓶与水的总重量m1 b 固体样品的称量 将固化后的样品从玻璃片上取下 用分析天平称量取下的固体样品的重量m2c 样品放入瓶中后瓶与水和样品的称量 将称量过的样品完全放入瓶中 盖上瓶塞 用吸水纸擦干比重瓶 立即放入分析天平中称量 得到瓶与水和样品的总量m3d 由 m1 m2 m3 得出样品加入瓶中后溢出的水的质量 水的密度已知 进而我们可以换算出水的体积 然而排出的水的体积正是我们加入瓶中的固体的体积 又有了加入瓶中的固体的质量m2 最终我们能够换算出固化后得到的固化膜密度 实验药品 实验仪器 分析天平 as系列超声波清洗机 mdy 1液体密度仪 爱普生3020打印面光源 2代固化机 奥斯瓦比重瓶 实验数据与分析 1 不同引发剂用量对固化体积收缩率的影响2 相同的引发剂用量对不同单体的体积收缩率的影响3 光聚合与热聚合的体积收缩率的对比分析 不同引发剂用量对固化体积收缩率的影响 实验一单体213 实验二单体215 实验三单体218 实验四单体224 实验五单体225 实验六单体2