【摘 要】
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近年来,随着越来越多国家和地区对环保和可持续发展的重视,绿色环保技术也备受大家的关注。紫外光固化技术作为一种绿色环保且高效的涂料技术也得到了快速的发展。但目前市面上的紫外固化涂料多用于纸张、木材,家具等室内环境中,为了使其应用领域更加广泛,研发一种适用于室外耐候的紫外光固化涂料是十分必要的。本论文以两官能度聚氨酯丙烯酸酯(PUA2)为主,四官能聚氨酯丙烯酸酯(PUA4)和六官能聚氨酯丙烯酸酯(PU
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近年来,随着越来越多国家和地区对环保和可持续发展的重视,绿色环保技术也备受大家的关注。紫外光固化技术作为一种绿色环保且高效的涂料技术也得到了快速的发展。但目前市面上的紫外固化涂料多用于纸张、木材,家具等室内环境中,为了使其应用领域更加广泛,研发一种适用于室外耐候的紫外光固化涂料是十分必要的。本论文以两官能度聚氨酯丙烯酸酯(PUA2)为主,四官能聚氨酯丙烯酸酯(PUA4)和六官能聚氨酯丙烯酸酯(PUA6)为辅,设计正交实验制备了四种复合型聚氨酯丙烯酸酯作为紫外光固化涂料的基体,将石墨烯和石墨相氮化碳(g-C3N4)分别加入到复合聚氨酯丙烯酸酯中制备复合涂料。主要研究内容如下:(1)分别对不同官能度聚氨酯丙烯酸酯的固化时间和力学性能等进行测试,结果表明PUA 2固化时间为705 s,硬度为H,附着力为1级;PUA 4固化时间为598 s,硬度为H,附着力为1级;PUA 6固化时间为543 s,硬度为H,附着力为1级。通过正交实验,得到了四种树脂体系A1B0C5、A1B1C4、A2B2C2、A2B4C0,其中A1B0C5表示PUA 2含量为50%,PUA 4含量为0,PUA 6含量为50%;A1B1C4表示PUA 2含量为50%,PUA 4含量为10%,PUA 6含量为40%;A2B2C2表示PUA 2含量为60%,PUA 4含量为20%,PUA 6含量为20%;A2B4C0表示PUA 2含量为60%,PUA 4含量为40%,PUA 6含量为0。这四种树脂配比的固化时间在300 s~500 s之间,附着力均为0级,铅笔硬度为H~2H。(2)采用三聚氰胺作为反应单体通过热聚合法制备g-C3N4,然后将不同含量的g-C3N4加入到A1B0C5、A1B1C4、A2B4C0、A2B2C2这四种复合树脂中,制备并研究了不同含量g-C3N4的复合聚氨酯丙烯酸酯涂料的固化时间、硬度、附着力、光泽度、拉伸强度、抗冲击测试、热稳定性、耐水性、耐酸碱性、耐热老化以及耐光老化性能测试。结果表明,A1B0C5-0.1 wt%、A1B1C4-0.1 wt%、A2B2C2-0.3 wt%这三组涂料其固化时间在300 s~360 s之间,硬度为2 H~3 H,附着力等级为0~1级,拉伸强度为25~35 MPa,冲击强度为34KJ/m~2~36 KJ/m~2。加入g-C3N4后光泽损失率降低了4%~5%,涂料分解温度无明显变化,耐水性、耐酸碱性、耐热老化以及耐光老化性能良好。(3)在A1B0C5、A1B1C4、A2B4C0、A2B2C2这四种复合树脂中加入不同含量的石墨烯,制备并研究了不同含量石墨烯的复合聚氨酯丙烯酸酯涂料的的固化时间、硬度、附着力、光泽度、抗冲击测试、拉伸强度、热稳定性、耐水性、耐酸碱性、耐热老化以及耐光老化性能测试。结果表明,A1B0C5-0.1 wt%、A2B2C2-0.1 wt%、A2B4C0-0.1 wt%这三组涂料其固化时间在280 s~300 s之间,硬度为2H~3H,附着力等级为0级,拉伸强度为12~17MPa,冲击强度为36 KJ/m~2~37 KJ/m~2。加入石墨烯后光泽损失率降低了4%~5%,涂料分解温度无明显变化,耐水性、耐酸碱性、耐热老化以及耐光老化性能良好。
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