- 知識貢獻
- 收藏
- 建材網(wǎng)友
- [106418]
-
專家揭秘tgica的合成
- 評論:0 瀏覽:1940 發(fā)布時間:2007/3/14
最近,湖南大學環(huán)境科學與工程系對三(環(huán)氧丙基)異氰尿丙烯酸酯的合成及應用進行了研究:他們以三(環(huán)氧丙基)異氰尿酸酯作為樹脂基體,經(jīng)丙烯酸加成酯化,得到三官能團環(huán)氧丙基異氰尿酸丙烯酸酯(TGICA)。{TodayHot}據(jù)中國環(huán)氧樹脂行業(yè)協(xié)會專家介紹,科研人員通過研究催化劑種類、原料配比、阻聚劑種類、酯化溫度及反應時間對產(chǎn)物性能的影響,得到了合成TGICA的最優(yōu)化條件:n(TGIC)/n(AA)=1:2.79;催化劑為N,N-二甲基苯胺;阻聚劑為2,6-二叔丁基對甲酚;反應溫度(105±2)℃;反應時問3小時。
據(jù)了解該項目丙烯酸的轉化率可達到99.7%。應用研究表明TGICA是一種性能優(yōu)異,價格低廉且合成方法簡單的紫外光固化涂料成膜樹脂。中國環(huán)氧樹脂行業(yè)協(xié)會專家介紹說,紫外光固化涂料(UV涂料)具有能量利用率高、固化速度快、無溶劑、不向大氣排放揮發(fā)性有機物等特點,被譽為省能源、省資源、低公害和高效率的環(huán)保清潔產(chǎn)品,正逐漸取代傳統(tǒng)有污染的溶劑型涂料。UV涂料的性能主要取決于光敏成膜樹脂的性質。{HotTag}合成光敏成膜樹脂必須具備2個條件:具有可UV固化的雙鍵官能團,具有性能優(yōu)良、價格低廉的樹脂基體。由于三(環(huán)氧丙基)異氰尿酸酯具有三嗪核骨架,具有極好的熱穩(wěn)定性、耐候性和阻燃性,且3個環(huán)氧基經(jīng)丙烯酸改性后本身是一種交聯(lián)劑,具有很快的固化速度和很高的交聯(lián)密度,是一種性能極佳的樹脂基體;另一方面其合成原料為價格低廉的氰尿酸和環(huán)氧氯丙烷。從而使TGICA具有了性能優(yōu)越、價格便宜且合成方法簡單特點。
實驗的反應原理是:合成TGICA的反應機理是環(huán)氧基與丙烯酸在叔胺類催化劑作用下發(fā)生加成酯化反應。所用原料主要是:三環(huán)氧丙基異氰尿酸酯(TGIC),丙烯酸(AA),2,6-二叔丁基對甲酚(STF),工業(yè)品;N,N-二甲基苯胺,三乙胺,對苯二酚,分析純;對羥基苯甲醚,化學純。據(jù)中國環(huán)氧樹脂行業(yè)協(xié)會專家介紹,合成時在裝有攪拌器、冷凝器、溫度計的三口瓶中依次加入準確計量的三環(huán)氧丙基異氰尿酸酯、丙烯酸、阻聚劑,并開始加熱(將自動控溫器設在80℃左右)待反應物開始溶化,開動攪拌裝置緩慢攪拌待反應物完全溶化后加催化劑,將攪拌轉速定為200~300r/min開始計時,料溫控制在105℃左右、3h后取樣測酸值,當酸值(KOH)<5mg/g時反應結束。物為淡黃色稠狀透明液體,加入丙烯酸羥乙酯以降低其黏度。然后測試產(chǎn)物的酸值和環(huán)氧值:其中酸值表示殘余丙烯酸的含量,環(huán)氧值表示殘余TGIC的含量。酸值的測定用丙烯酸酯類酸度測定法(ZBG 17007-1987);環(huán)氧值的測定采用鹽酸丙酮法(HG2-741-72)。中國環(huán)氧樹脂行業(yè)協(xié)會專家表示,TGICA具有非常穩(wěn)定的三嗪骨架結構,并具有3個雙鍵官能團,因此TGICA具有很優(yōu)異的熱穩(wěn)定性和耐候性及高交聯(lián)密度,是一種理想的光敏成膜樹脂與交聯(lián)劑,可以開發(fā)出TGICA為主體成分的新一代UV涂料。該研究將TGICA作為主體樹脂,配以不同的單體及光敏劑,得到了不同用途的UV涂料,經(jīng)紫外光固化后得到了性能優(yōu)異的涂膜。
總之TGICA具有非常穩(wěn)定的三嗪骨架結構,并具有3個雙鍵官能團,因此TGICA具有很優(yōu)異的熱穩(wěn)定性和耐候性及高交聯(lián)密度,是一種理想的光敏成膜樹脂與交聯(lián)劑,可以開發(fā)出以TGICA為主體成分的新一代uv涂料。合成TGICA工藝的最優(yōu)化操作條件:n(TGIC):n(AA)=1:2.79;催化劑為N,N-二甲基苯胺;阻聚劑為2,6-二叔丁基對甲酚;反應溫度,105℃;反應時間,3h。丙烯酸的轉化率可達到99.7%。中國環(huán)氧樹脂行業(yè)協(xié)會專家強調:應用研究表明,用TGICA作為主體樹脂配制的UV涂料固化速度快、光澤度高。各項物理性能均優(yōu)于現(xiàn)有的光敏樹脂,是1種性能優(yōu)異的光敏樹脂。