不饱和聚酯/环氧树脂嵌段共聚树脂的光固化研究

       7、B-UPR和UPR硬度、耐碱性、固化体积收缩率的比较
       两种树脂中分别加入1%安息香乙醚，在玻璃片上涂敷，然后经紫外光照射1h。固化后树脂的硬度分别为:UPR2H铅笔硬度，B-UPR4H铅笔硬度。且B-UPR的膜对玻璃片的粘结力也明显好于UPR。将固化后的树脂样品放入煮沸的10%NaOH水溶液中浸泡，结果如表2。
 

       不饱和聚酯树脂经过环氧树脂改性，分子量由原来的1100左右提高到2650左右，使树脂的硬度显著提高。并且，由于在聚酯段中存在着环氧树脂，环氧树脂链上存在羟基，使树脂具有极性，并促进其对极性或金属底基表面的粘合。所以，固化后的树脂兼具不饱和聚酯树脂和环氧树脂的特性。
UPR的耐碱性与其化学结构有关。酯键的密度和类型、端羧基的量及交联度等因素决定了树脂的耐碱性。按UP-PER-UP结构计算，B-UPR的酯键密度比UPR减少了17%左右。按酸值计，端羧基的个数减少了70%～80%，所以耐碱性得以显著提高。此外，结合表1可以看出，随光照时间的长短和引发剂的量的多少，其耐碱性也有区别。

       通用UPR一般固化时体积收缩率为7%～10%，不易得光滑平整的膜。由于光固化速度非常快，而且光固化仅限于一定厚度的涂覆表面，树脂在非常快的固化过程和直径非常小的管子中流动性受限，不易测出其准确的固化收缩率。所以本实验采用过氧化物引发双键交联，测其固化体积收缩率。其变化趋势应与光固化法相似。旨在对两种树脂加以比较，以解释B-UPR光固化膜较为平整的原因。测得的结果显示UPR固化时的体积收缩率为7%，而B-UPR仅为0.8%。这是由于B-UPR中引入了环氧树脂，分子量变大，双键密度减少，限制了树脂的体积收缩。所以B-UPR能在很大程度上克服不饱和聚酯树脂固化收缩率大的缺陷。
       8、UPR的红外图谱分析
       图1是B2UPR在不同光照时间的红外光谱图。1647cm-1是直链双键的特征吸收，光照2min时就迅速减小，在15min以后基本上不再变化。1380cm-1是羧基的特征峰，说明存在少量的羧基。830cm-1谱带是环氧树脂段上对位取代苯环上两个相邻氢原子的面外弯曲振动吸收。916cm-1是苯乙烯的双键的特征吸收，在光照的最初过程中，此峰迅速减少。

 

       9、树脂的热分析
       图2和图3分别是光固化的UPR和B2UPR的热重差热图谱。安息香乙醚加量为1%，光照时间1h。曲线a、b是热失重(TG)曲线和微分热失重(DTG)曲线，B-UPR的总热失重为86.7wt%，低于UPR(93.5wt%)。并且B-UPR热失重的起始温度为180℃，提高了30℃(UPR的起始温度为150℃)。B-UPR的DTG有一个峰出现在374℃，而UPR出现两个峰，分别在240℃和372℃左右。由此可见，UP/PER嵌段共聚树脂的热稳定性好于纯的UPR。

       曲线3是差热曲线，两者在310℃都出现一放热峰，是未完全固化的树脂进一步反应放出的热量。364℃出现的吸热峰为样品的裂解峰。
       综上所述，选用适当配比的不饱和聚酯，与环氧树脂反应得到的感光树脂，其光固化膜的耐碱性大大提高，表面硬度由2H提高到4H。固化体积收缩率由7%下降到0.8%，对底材的附着力明显增加，且热失重率降低了6.8%。扩展了它在许多方面的用途。