聚乙烯醇縮丁醛水性化接技物的制備及其涂層性能研究.pdf

1、聚乙烯醇縮丁醛(PVB)是一種廣泛應(yīng)用于制造夾層安全玻璃、粘合劑、織物處理劑等領(lǐng)域的重要樹脂材料,但其使用過程需以N,N-二甲基甲酰胺(DMF)、己二酸二甲酯(DMA)等為溶劑,易造成環(huán)境污染,在一定程度上限制了其應(yīng)用。本文對(duì)PVB進(jìn)行了水性化改性研究,并對(duì)改性產(chǎn)物的相關(guān)性能進(jìn)行測(cè)定,以期克服有機(jī)溶劑的使用帶來的環(huán)境污染的缺點(diǎn),并擴(kuò)展其應(yīng)用領(lǐng)域。
　　 首先,采用含有剛性苯環(huán)的鄰苯二甲酸酐對(duì)PVB進(jìn)行接枝改性,制備了PVB接枝物

2、MPVB-P,通過紅外光譜和核磁共振確認(rèn)了產(chǎn)物結(jié)構(gòu)。通過正交實(shí)驗(yàn)、單因素實(shí)驗(yàn)對(duì)反應(yīng)的影響因素反應(yīng)溫度、反應(yīng)時(shí)間、催化劑用量進(jìn)行考察,得到了各因素對(duì)MPVB-P酸值的影響規(guī)律。將MPVB-P進(jìn)一步中和成鹽,得到水性化PVB接枝物WPVB-P,對(duì)WPVB-P的涂層性能進(jìn)行測(cè)試,結(jié)果表明:同原料PVB相比,WPVB-P的硬度指標(biāo)由原來的5 H提高到6 H,附著力級(jí)別由原來的1增加為0。兼顧WPVB-P的各項(xiàng)性能指標(biāo)及其應(yīng)用過程中的具體需要,得

3、到了MPVB-P較為適宜的合成工藝條件為:反應(yīng)溫度60℃,反應(yīng)時(shí)間6 h,催化劑的用量ω催化劑6‰。
　　 其次,為了將PVB的水性化與UV固化技術(shù)結(jié)合,本文采用馬來酸酐對(duì)PVB進(jìn)行接枝改性,制備了具有光固化活性的接枝物MPVB-M,并對(duì)產(chǎn)物結(jié)構(gòu)進(jìn)行表征。通過正交實(shí)驗(yàn)、單因素實(shí)驗(yàn),考察了反應(yīng)溫度、反應(yīng)時(shí)間、催化劑用量對(duì)MPVB-M酸值的影響規(guī)律。而后,制備了水性化接枝物WPVB-M,并對(duì)WPVB-M進(jìn)行UV固化實(shí)驗(yàn)研究,考察光照

4、時(shí)間、引發(fā)劑用量對(duì)產(chǎn)物分子量的影響。對(duì)WPVB-M水分散體固化涂層及其UV固化涂層進(jìn)行性能測(cè)試,結(jié)果表明:同原料PVB相比,WPVB-M的硬度指標(biāo)不變,附著力級(jí)別由原來的1增加為0;UV固化后,得到的分子量較大的WPVB-M與相近酸值UV固化前的WPVB-M相比,硬度由5 H變?yōu)? H,附著力級(jí)別由0降為1;UV固化后,隨著分子量的增大,其硬度、附著力變化不大,耐水性能有所增加。兼顧WPVB-M的各項(xiàng)性能指標(biāo)及其應(yīng)用過程中的具體需要,得

5、到了MPVB-M較為適宜的合成工藝條件為:反應(yīng)溫度55℃,反應(yīng)時(shí)間6 h,催化劑的用量ω催化劑6‰。
　　 最后,為了考察WPVB-P和WPVB-M固化涂層的耐熱性能,利用熱重分析,采用多重掃描速率法Flynn-Wall-Ozawa、Kissinger和Starink以及單重掃描速率法Coast-Redfem對(duì)其熱分解機(jī)理進(jìn)行研究。結(jié)果顯示:WPVB-P熱分解第一階段的動(dòng)力學(xué)函數(shù)G(a)=a+1n(1-a)(1-a),WPVB-