Page 97 - 《精细化工》2020年第1期

第 1 期 刘 丽，等: 原子灰 BPO-DMA-Co(Ⅱ)固化体系的探讨 ·83·

表 4 不同固化组合原子灰固化性能的对比
Table 4 Comparison of curing properties of different curing combinations of poly-putty base
附着力
样品 t 1/min t 2/min Δ(t 2–t 1)/min 打磨性
打磨 未打磨
G1 15 54 29 较好 较明显附着层 光板
G2 15 25 10 较好 明显附着层 光板
G3 20 1440 1420 较好 较明显附着层 光板
G4 7 38 31 较好 轻微附着层 光板

比较表 4 中的 G1、G3、G4 可知，在 BPO-DMA 间较短且附着力较优。比较表 4 中的 G1、G2 可
固化体系中，当 m(主灰)∶m(促进剂)=100∶0.10 知，BPO-DMA 固化体系中 Co(Ⅱ)的引入，不仅使
（G3）时，固化后树脂附着力较好，但表干时间过 表干时间 t 2 缩短至 25 min，Δ(t 2 –t 1 )/min 缩短至
长；当 m(主灰)∶m(促进剂)=100∶0.67(G4)时，凝 10 min，且附着力明显变优，更重要的是施工时间
胶时间虽缩短至 7 min，但附着力明显变差，表干时 没有缩短。
间仍然较长；相比之下，G1 组合即 m(主灰)∶m(促 采用电子显微镜，分别对表 4 中 4 种固化组
进剂)=100∶0.23 时，凝胶时间 t 1 、表干时间 t 2 、 合在打磨板上的附着层进行表面形貌分析，结果
Δ(t 2 –t 1 )/min 都有较适合的施工时间，固化后表干时 见图 1。

图 1 附着表面形貌
Fig. 1 Surface morphology of adhesion

将图 1 中空白组与 G1、G2、G3、G4 组的表面 有羟基、羧基，易与 Co 盐形成金属 Co 络合物 [14] ，
形貌进行比较可知，原子灰采用以上 4 种固化组合 根据欧文-威廉姆斯（Irving-Williams Order）顺序可
进行固化涂板后，在打磨板上均具有附着层，选择 知，以过渡金属为中心粒子形成的金属络合物性能
G4 固化组合时，附着层较轻微且没有完全覆盖打 相对稳定 [15-17] ，因此络合物的形成致使金属板与涂
磨板，表面光滑；选择 G1、G3 固化体系时，附着 层间的范德华力增加，从而提高了金属板与涂层间
层完全覆盖且较明显，粗糙度增加；选择 G2 固化 的附着力；
体系时，附着层、粗糙度最明显且完全覆盖，说明 （2）促进剂 Co(Ⅱ)的引入可缩短固化时间的原
原子灰选用 G2 固化体系进行涂板固化时，留在打 因之一是，本文自制 UPR 采用一步法合成，所有原
磨板上的灰较多且覆盖较完全。 料同时加入，树脂分子链中双键较均匀地分布在大
综上所述，原子灰采用 BPO-DMA-Co(Ⅱ)体系 分子链中，固化后，交联点间分子链相对较短，从
进行固化时，综合性能较优。 而表干时间 t 2 、Δ(t 2 –t 1 )均较短；其二，DMA 促使
分析认为： BPO 释放游离自由基 R，而自由基引发灰中双键进
（1）促进剂 Co(Ⅱ)的引入可提高附着力。促进 行聚合反应，使原子灰完成固化，但由于固化过程
剂 Co(Ⅱ)中金属 Co 为过渡元素，Co 离子具有空轨 中表面氧气的存在，会与 BPO 初期生成的自由基
道，易接受配位体的孤对电子生成络合物。自制 UPR 结合生成过氧自由基 ROO，ROO 不能引发双键聚