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        紫外光固化天然生漆及其復合體系的研究

        日期:2013年4月27日 09:05

          生漆是我國的特產,在我國已有七千多年的使用歷史。當今,一方面,新材料層出不窮;另一方面,資源日益短缺。如何進一步開發可再生天然資源生漆,如何加快生漆的固化速率,對于傳承我國生漆文化,開發天然生漆的綜合利用具有重要的意義。

          天然生漆的行業發展目標是開發制備出能快干或擺脫漆酶催干限制的生漆產品,目前研究較多的方法有:含銅模擬漆酶催干、有機硅改性、熱固化、漆酚金屬配合固化、電化學聚合等,其中金屬配位固化已得到工業生產。這些方法均是一種有效的方法,但仍至少需幾個小時才能徹底干燥。因此,開發一種更為快速的制備方法,仍是生漆行業亟待解決的課題。

          福建師范大學夏建榮等采用紫外光輻照法,在無外加光引發劑的條件下,研究天然生漆成膜條件;以現代分析測試為手段,研究天然生漆光引發聚合行為,并對其形貌進行控制。天然生漆黏度大,不易以水為稀釋劑施工,本研究結合紫外光快速固化的特點,以UE/PVA混合乳化劑,制備了可在水性環境下施工的水基化天然生漆光固化膜,并研究其納米復合膜的性能。為實現天然生漆的功能化使用,采用原位法制備光聚合漆酚/金屬硫化物納米復合材料,研究納米粒子分散性及納米復合物的耐熱性能。

          研究發現,在無外加光引發劑的條件下,天然生漆能在2 min之內快速固化成膜,其固化膜具有優異的理化性能,找到“死漆變活”的快速途徑。提出了光引發天然生漆聚合反應的機理:在紫外光輻照下,生漆漆酚羥基斷裂成漆酚半醌自由基,進而進攻苯環側鏈發生自由基聚合反應,或進攻苯環發生自由基取代反應,這些反應不斷進行下去,最后固化成膜。實現了光固化天然生漆膜的形貌可控:光固化天然生漆膜表現出水波紋褶皺形貌,通過對其不同程度的氫化或將羥基封端,光固化天然生漆膜轉化為平整光亮的膜。發現了該光固化體系的普適性:苯環上的羥基、長側不飽和碳鏈是該固化體系的基礎,因此該固化方法可適用于其它具有長側不飽和碳鏈的酚類或鄰苯二酚類衍生物的光聚合,如腰果殼液、死漆、漆酚金屬及其它漆酚基改性產品。光固化水基化天然生漆膜及其納米復合膜具有優異的理化性能,并克服了天然生漆黏度大、不易與水性環境下施工的缺點。金屬硫化物納米粒子均勻且非常小(﹤10 nm)地分散在聚合漆酚基體中,該類復合物具有良好的耐熱性能。

        所屬類別: 科研動態

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