关键词：脂环族环氧树脂;紫外光固化;阳离子聚合

　　紫外光固化技术是一种新型技术,完全符合“3E原则”，即Energy(节能)、Economy(经济)、Efficiency(高效率)。预计今后10年,全球的紫外光固化市场将以6%~7%的速度递增。脂环族环氧树脂由于具有良好的耐候性、力学性能、固化速率高等特性，在光固化领域有着极为广阔的应用前景[1～4]。本文系统研究了脂环族环氧树脂CER-170的紫外光固化性能。

　　1.实验部分

　　1.1主要原材料

　　光引发剂550，北京英力科技有限公司;脂环族环氧树脂CER-170，武汉森茂精细化工有限公司。

　　固化膜采用自制的紫外固化装置,将脂环族环氧树脂与光引发剂按质量比100∶3混合均匀，涂布于玻璃片上，厚度约1~2mm，以1000W高压汞灯照射，固化成膜。

　　1.3结构表征和性能测试

　　1)红外光谱

　　使用傅立叶红外光谱仪(NicoletImpact420型，美国)对脂环族环氧树脂固化前后进行红外光谱测试。

　　2)凝胶率

　　采用胶膜的凝胶含量来衡量其固化速度。在脂环族环氧树脂中加入一定量的光引发剂，配成液体涂于玻璃片上，在紫外光下固化。将胶膜剥下，称质量W0，然后用丙酮浸泡48h，滤去丙酮溶液，烘干至恒量，再称质量W1。

?凝胶率Gel按式（1）计算:

脂环族环氧树脂的紫外光固化性能

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????3）吸水性

????将玻璃板称质量(m)，将试样涂于玻璃板上，经紫外光固化后，再称质量(m1)。然后浸泡在蒸馏水中，24h后取出，擦去表面水分，称质量(m2)。按式（2）计算胶膜吸水性(W):?

脂环族环氧树脂的紫外光固化性能

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????4）密度和体积变化率

????液态树脂密度测定方法是：在分析天平上称得空瓶的质量W0，然后取下瓶塞，灌满被测液体，放入恒温槽内，当温度达到平衡后盖上瓶塞，多余液体从毛细管溢出，用滤纸擦去毛细管口外的液滴，从恒温槽中取出并拭净瓶外的液体，称得加液体后的质量W1。倒出瓶中液体，用蒸馏水洗涤数次后再予装满，同样方法称得加水后的质量W2，ρ2为蒸馏水的密度。则液体的密度ρ1，可以按式（3）求得：

脂环族环氧树脂的紫外光固化性能

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????树脂固化物密度测定方法是：称得空瓶的质量W0，瓶内填装固体（约占瓶体积的1/5至1/3左右）后的质量W2，再在填装固体瓶内加满水后称质W4，最后称满瓶水的质量W3，则被测固体密度，可按式（4）计算：

脂环族环氧树脂的紫外光固化性能

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????5）胶膜的力学性能

????固化胶膜硬度按照GB/T6739—2006测试；柔韧性按照GB/T1731—1993测试；粘附力按照GB/T9286—1998划格法测试；冲击强度按照GB/T1732—1993测试。

??2结果与讨论

????图1为CER-170的红外光谱图。其中，2930cm-1是—CH2—伸展峰,属环己烷结构的特征峰；3450cm-1归属于羟基的特征峰；1100cm-1是C-O-C醚键的吸收峰；910cm-1是环氧基的特征振动吸收峰；从以上分析可知，CER-170中有环氧基，而且是饱和脂环结构。

脂环族环氧树脂的紫外光固化性能

????由表1可见，吸水性为9.34%，可见固化后树脂里仍有亲水的醇羟基；体积变化率较大可能是由于饱和环己烷苯环结构在固化后发生了膨胀；冲击强度高，但是硬度和粘附力有待改善。

　　3结论

　　红外光谱分析表明，CER-170是脂环族缩水甘油醚环氧树脂，没有不饱和键存在。光固化后的测试分析也说明了环氧基消失，固化基本完成，机理为阳离子聚合。紫外光照时间为6min时，凝胶率已达到80.90%，基本固化。而且产品硬度、柔韧性以及冲击强度都非常好，但是粘附力却有待改善。由于紫外光固化具有节能、无污染、高效、适用于热敏基材、设备简单等优点，因此具有广阔的市场前景。