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        紫外光固化天然生漆及其复合体系的研究

        日期:2013年4月27日 09:05

          生漆是我国的特产,在我国已有七千多年的使用历史。当今,一方面,新材料层出不穷;另一方面,资源日益短缺。如何进一步开发可再生天然资源生漆,如何加快生漆的固化速率,对于传承我国生漆文化,开发天然生漆的综合利用具有重要的意义。

          天然生漆的行业发展目标是开发制备出能快干或摆脱漆酶催干限制的生漆产品,目前研究较多的方法有:含铜模拟漆酶催干、有机硅改性、热固化、漆酚金属配合固化、电化学聚合等,其中金属配位固化已得到工业生产。这些方法均是一种有效的方法,但仍至少需几个小时才能彻底干燥。因此,开发一种更为快速的制备方法,仍是生漆行业亟待解决的课题。

          福建师范大学夏建荣等采用紫外光辐照法,在无外加光引发剂的条件下,研究天然生漆成膜条件;以现代分析测试为手段,研究天然生漆光引发聚合行为,并对其形貌进行控制。天然生漆黏度大,不易以水为稀释剂施工,本研究结合紫外光快速固化的特点,以UE/PVA混合乳化剂,制备了可在水性环境下施工的水基化天然生漆光固化膜,并研究其纳米复合膜的性能。为实现天然生漆的功能化使用,采用原位法制备光聚合漆酚/金属硫化物纳米复合材料,研究纳米粒子分散性及纳米复合物的耐热性能。

          研究发现,在无外加光引发剂的条件下,天然生漆能在2 min之内快速固化成膜,其固化膜具有优异的理化性能,找到“死漆变活”的快速途径。提出了光引发天然生漆聚合反应的机理:在紫外光辐照下,生漆漆酚羟基断裂成漆酚半醌自由基,进而进攻苯环侧链发生自由基聚合反应,或进攻苯环发生自由基取代反应,这些反应不断进行下去,最后固化成膜。实现了光固化天然生漆膜的形貌可控:光固化天然生漆膜表现出水波纹褶皱形貌,通过对其不同程度的氢化或将羟基封端,光固化天然生漆膜转化为平整光亮的膜。发现了该光固化体系的普适性:苯环上的羟基、长侧不饱和碳链是该固化体系的基础,因此该固化方法可适用于其它具有长侧不饱和碳链的酚类或邻苯二酚类衍生物的光聚合,如腰果壳液、死漆、漆酚金属及其它漆酚基改性产品。光固化水基化天然生漆膜及其纳米复合膜具有优异的理化性能,并克服了天然生漆黏度大、不易与水性环境下施工的缺点。金属硫化物纳米粒子均匀且非常小(﹤10 nm)地分散在聚合漆酚基体中,该类复合物具有良好的耐热性能。

        所属类别: 科研动态

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