Page 60 - 精细化工2019年第8期
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·1548· 精细化工 FINE CHEMICALS 第 36 卷
研究结果表明，随着 1,4-丁二醇用量的增加， 的质量分数（1%、2%、3%、4%）和促进剂 DMT
中间产物的产率会随之提高。这是因为，这样可以 （质量分数为 0.2%）对复合材料固化行为的影响。
增加富马酸二乙酯与醇分子接触的几率，使得酯交 由图 6 可以看出，随着引发剂 BPO 用量的增加，
换反应得以充分的发生。但是当二者的物质的量比 复合材料红外光谱中 3078、3077、1633 和 1631 cm –1
为 1∶3 后，继续增加醇的用量，中间产物的产率增 处的吸收峰逐渐减弱，表明烯烃双键（C==C）和末
幅较小。从反应效率和节约能源的角度考虑，本文 端双键氢（>C==CH 2 ）更多地参与交联反应。不同
中将富马酸二乙酯与 1,4-丁二醇的物质的量比确定 质量分数 BPO 复合材料的固化反应程度大小依次
为 1∶3 较为合适。 为：质量分数为 3%复合材料>质量分数为 4%复合
2.4 引发剂用量对复合材料光固化行为的影响 材料>质量分数为 2%复合材料>质量分数为 1%复合
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在 4000~400 cm 内测定光固化后的复合材料 材料。增加引发剂 BPO 的质量分数有助于提高复合
的红外光谱，见图 5。实验中紫外光辐照时间、辐 材料的固化程度，这主要是因为在适当引发剂浓度
照强度及光源与试样的距离均保持一致，探究引发 时，聚合物体系中产生的自由基数量较多，从而形
剂 BAPO 的质量分数（1.0%、1.5%、2.0%、2.5%、 成的交联反应活性位点较多。然而，引发剂 BPO 的
3.0%）对材料固化行为的影响。 含量不宜过大，这是因为 BPO 在热固化过程中除了
BAPO 是一类性能优异的高效光引发剂，其感 释放出活性自由基，同时会释放出一定量的 CO 2 ，
光度较高，引发交联反应的速率较快，适应于深层 当固化速率快速增加时会使气泡来不及排出体系而
固化 [13-14] 。图 5 结果表明，随着引发剂用量的增加， 滞留在材料内部，从而形成较多的孔隙，影响材料
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复合材料红外光谱中 3055 和 1678 cm 处的吸收峰 的其他性能 [16] 。保持其余条件不变，体系中加入质
逐渐减弱，表明碳碳双键（C==C）更多地参与交联 量分数为 0.2%的促进剂 DMT 时，交联反应发生的
反应。在紫外光固化体系中，引发剂在紫外光辐照 速率增大。这使得参加反应的自由基数目增多，生
下，自由基是均匀形成的。随着引发剂用量的增加， 成的交联网络结构更为致密。综合以上可知，当引
自由基浓度增大，其交联固化速率变快。由于光引 发剂质量分数为 3.0%BPO 和 0.2%DMT 时，复合材
发剂对紫外光的吸收，使其穿透能力减弱，致使材 料热固化程度较佳。
料固化不均匀，甚至阻碍了底层固化行为 [15] 。当
BAPO 的质量分数为 3.0%时，聚合物的交联速率较
快，固化过程中因局部过热产生气泡，从而影响了
试样的质量。因此，在实验过程中将光引发剂 BAPO
的质量分数确定为 2.5%较为适宜。
图 5 不同光引发剂用量时 PBF/NVP 固化涂层的傅里叶
变换红外光谱
Fig. 5 FTIR spectra of PBF/NVP UV-curable coating with
different photo-initiator dosage
2.5 引发剂用量对复合材料热固化行为的影响
a—未加 DMT；b—加入 DMT
将 PBF、NVP、BPO 及 DMT 混合物均匀地涂
图 6 不同热引发剂用量时 PBF/NVP 固化涂层的傅里叶
布在溴化钾压片上，经一定温度热固化后，在 4000~ 变换红外光谱
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400 cm 内测定其红外光谱，结果见图 6。实验中热 Fig. 6 FTIR spectra of PBF/NVP UV-curable coating with
固化时间和环境温度均保持一致，探究引发剂 BPO different thermal initiator dosage
