環(huán)氧大豆油(ESO)作為資源豐富、價(jià)廉無毒、環(huán)境友好、熱穩(wěn)定性、光穩(wěn)定性、耐溶劑性好的原料，隨著涂料工業(yè)向節(jié)省資源、能源、減少污染方向發(fā)展，以其特有的性能引起了國內(nèi)外科研人員的興趣。據(jù)中國環(huán)氧樹脂行業(yè)協(xié)會(huì)專家介紹，目前它廣泛應(yīng)用于PVC增塑穩(wěn)定劑、食品包裝材料、藥用制品等的生產(chǎn)，可以用當(dāng)前發(fā)展速度快、未來前景空間大來形容。
盡管光固化涂料的品種繁多，性能各異，其主要成分一般包括：可交聯(lián)的預(yù)聚物、光引發(fā)劑、活性稀釋劑、可能的有機(jī)無機(jī)填料等。環(huán)氧大豆油作為光固化主體樹脂用于陽離子固化體系中，其主要優(yōu)點(diǎn)為，中國環(huán)氧樹脂行業(yè)協(xié)會(huì)專家介紹說：一是陽離子固化膜與基材間的附著力明顯增強(qiáng)，雖然環(huán)氧化合物聚合時(shí)也同樣存在由范德華力作用距離變成同化后的共價(jià)鍵之間的距離而造成的體積收縮，但是由于環(huán)氧單體聚合時(shí)，單體中的環(huán)打開形成的鏈結(jié)構(gòu)單元大于單體分子結(jié)構(gòu)，抵消了一部分體積收縮，使得陽離子固化膜附著力更強(qiáng)；二是陽離子同化不被氧氣阻聚，在空氣氛中可以獲得快速而完全的聚合；三是陽離子固化存在“暗反應(yīng)”，所以隨著時(shí)間的延長，陽離子固化涂膜的耐溶劑性大大提高。
在陽離子光固化環(huán)氧豆油體系中，常用的光引發(fā)劑有碘鎓鹽，硫鎓鹽，鐵芳烴鹽，磺酰氧基酮，三芳基硅氧醚等。中國環(huán)氧樹脂行業(yè)協(xié)會(huì)專家表示，其基本作用特點(diǎn)是光活化到激發(fā)態(tài)，分子發(fā)生一系列分解反應(yīng)，最終產(chǎn)生超強(qiáng)質(zhì)子酸或路易斯酸，引發(fā)環(huán)氧大豆油開環(huán)發(fā)生聚合反應(yīng)。光引發(fā)劑在涂料配方中所占比例雖小(0.5～6.0%)，所起作用卻極其關(guān)鍵，故選擇合適的光引發(fā)劑就顯得尤為重要。等將脂環(huán)族環(huán)氧樹脂UVR 6110和環(huán)氧豆油混合后，利用一種新的酸鹽體系作為陽離子光固化的引發(fā)劑。
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由于環(huán)氧大豆油光固化時(shí)反應(yīng)活性低、固化速度慢，而脂環(huán)族環(huán)氧化合物一般聚合速率較快，固化涂層的絕緣性、耐候性較好，因此常作為反應(yīng)原料和環(huán)氧大豆油混合使用，以期獲得較理想的涂膜性能。常用的有UVR-6110，UVR-6128，其中UVR-6110用作基礎(chǔ)樹脂，可提供高的固化速率和硬度。有資料表明當(dāng)把環(huán)氧大豆油作為一種共反應(yīng)劑和脂環(huán)族環(huán)氧樹脂相混合用于陽離子固化時(shí)，發(fā)現(xiàn)當(dāng)環(huán)氧豆油的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%～20%時(shí)，涂膜硬度適中、性能良好；并且在混入環(huán)氧豆油后，可以通過改變環(huán)氧基/羥基的比例米調(diào)節(jié)涂膜的硬度。
此外一些憎水的多元醇可以和引發(fā)劑光解產(chǎn)生的超強(qiáng)路易斯酸作用，置換出超強(qiáng)質(zhì)子酸、促進(jìn)超強(qiáng)質(zhì)子酸的產(chǎn)生，有利于環(huán)氧基聚合，但必須保持它與環(huán)氧化合物之間適當(dāng)?shù)谋壤�，才能充分發(fā)揮陽離子的同化優(yōu)勢，一般以環(huán)氧化合物間的環(huán)氧基與多元醇中的羥基之比在3～10之間。Thames等在環(huán)氧大豆油基陽離子紫外光固化體系中引入了多羥基化合物，將環(huán)氧大豆油、環(huán)氧樹脂UVR-6110、Tone多元醇0305分步混合后在光引發(fā)劑UV16974的作用下進(jìn)行反應(yīng)，通過多元醇與環(huán)氧化合物的作用，提高了交聯(lián)速率，從而改善了固化過程和涂膜性能。數(shù)據(jù)顯示：固化膜顯示出較好的附著力，斷裂伸長率在ESO的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為50%時(shí)最高、隨后逐漸降低；當(dāng)環(huán)氧豆油質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%時(shí)，斯瓦德硬度要比不含環(huán)氧大豆油時(shí)高；同時(shí)隨著ESO質(zhì)量分?jǐn)?shù)的增加，固化膜的光澤度增加，而且ESO質(zhì)量分?jǐn)?shù)的增加也提高了陽離子光固化體系的紫外穩(wěn)定性和抗腐蝕的能力。
