有機(jī)硅改性環(huán)氧樹脂在油墨中的應(yīng)用
2010-04-21 00:00 來源：中國(guó)鈦白網(wǎng) 責(zé)編：Quincy
【CPP114】訊：(1.杭州師范學(xué)院新材料研究所，浙江杭州310036；2.上海交通大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院，上海200240)
環(huán)氧樹脂具有優(yōu)良的機(jī)械性能、電氣性能和粘結(jié)性能，廣泛用作涂料、粘合劑、封裝材料及復(fù)合絕緣材料等，但普通環(huán)氧樹脂固化后成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，內(nèi)應(yīng)力較大，質(zhì)脆，耐寒、耐熱和耐濕性欠佳。有機(jī)硅樹脂的表面能低，耐熱、耐寒、憎水、抗氧化、抗輻射等性能優(yōu)良，在電子、機(jī)械、建筑、化工等領(lǐng)域已有廣泛應(yīng)用，但有機(jī)硅的成本較高，附著力、耐磨性欠佳[2，3]。而有機(jī)硅改性環(huán)氧樹脂兼有二者優(yōu)良性能，能降低環(huán)氧樹脂的內(nèi)應(yīng)力，提高韌性和耐熱、耐寒性能，改善抗水性和抗溶劑等性能。因此，對(duì)有機(jī)硅改性環(huán)氧樹脂的開發(fā)研究已有不少報(bào)道。例如用有機(jī)硅改性環(huán)氧樹脂制備耐高溫粘合劑和H級(jí)絕緣材料等[4]，但國(guó)內(nèi)尚未見用有機(jī)硅改性環(huán)氧樹脂制備特種油墨的報(bào)道。本文報(bào)道了以聚苯基甲基硅氧烷改性E20環(huán)氧樹脂作為油墨連結(jié)料，制成耐高溫雙組分油墨，并全面考察成膜性能。
1.實(shí)驗(yàn)部分
1.1原料和試劑
二苯基二氯硅烷(Ph2SiCl2)、二甲基二氯硅烷(Me2SiCl2)、甲基三氯硅烷(MeSiCl3)：工業(yè)級(jí)，吉化公司提供；E20環(huán)氧樹脂：工業(yè)級(jí)，上海樹脂廠；R122環(huán)氧樹脂：桂林電科所提供；鈦白粉：工業(yè)級(jí)，四川龍蟒鈦業(yè)集團(tuán)，經(jīng)120℃，4h烘制脫除水分；甲苯、乙酸乙酯、乙醇：化學(xué)純，巨化集團(tuán)公司試劑廠；液態(tài)酸酐催化劑：自制。
1.2低分子量有機(jī)硅樹脂的合成
采用一定比例的二苯基二氯硅烷、二甲基二氯硅烷和甲基三氯硅烷，在乙醇存在下共水解，經(jīng)催化縮聚反應(yīng)而成。
1.3有機(jī)硅改性環(huán)氧樹脂的合成
取一定質(zhì)量比的上述有機(jī)硅樹脂、E20環(huán)氧樹脂及甲苯，以堿催化，控制一定的聚合反應(yīng)工藝條件，制得有機(jī)硅改性的環(huán)氧樹脂。
1.4油墨的配制和應(yīng)用
以有機(jī)硅改性環(huán)氧樹脂為連結(jié)料，加一定量鈦白粉、甲苯或乙酸乙酯、增塑劑及光滑助劑，經(jīng)混煉研磨制成A組分；取一定量液態(tài)酸酐為固化劑，配以適量增粘劑經(jīng)充分混合制成B組分，分別包裝備用。應(yīng)用時(shí)取一定量A組分和B組分，添加適量乙酸乙酯或甲苯稀釋，充分混合均勻后，經(jīng)100～150目篩網(wǎng)過濾制成油墨。取金屬銅片(100mm×100mm×0.3mm)或塑料基片，經(jīng)表面凈化，高溫干燥處理后，將油墨印刷(用移印機(jī)或絲印機(jī))至其表面，呈清晰標(biāo)記，經(jīng)20～150℃分段升溫固化成膜。
1.5標(biāo)記膜的性能測(cè)試
有機(jī)硅改性環(huán)氧樹脂的紅外光譜圖用VECTOR22型儀(德國(guó)BRUKER公司)測(cè)得。A組分與B組分的粘度用NDJ-79型旋轉(zhuǎn)粘度計(jì)(上海同濟(jì)大學(xué)機(jī)電廠)按GB279481測(cè)得。標(biāo)記膜的附著力按GB172079標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試，表面電阻率和體積電阻率按GB140889標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試。耐熱性按GB173579標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試。耐溶劑性測(cè)試系將印件浸入溶劑中2h(40℃)，取出用棉花反復(fù)擦干后，觀察清晰度變化。
2.結(jié)果與討論
2.1有機(jī)硅改性環(huán)氧樹脂
實(shí)驗(yàn)中采用二苯基二氯硅烷和二甲基二氯硅烷為原料，經(jīng)水解縮合制備低分子量聚甲基苯基硅氧烷。控制適當(dāng)?shù)木酆瞎に嚄l件可獲得分子量為2000左右含端羥基結(jié)構(gòu)的縮聚物。為改善其耐熱性，宜選擇合適的苯基/甲基比例(苯基/甲基摩爾比=1/(4～5))。該有機(jī)硅與E20環(huán)氧樹脂以堿催化可能發(fā)生兩種縮合反應(yīng)：
含α-ω-端羥基的聚甲基苯基硅氧烷與E20環(huán)氧樹脂經(jīng)堿催化共縮聚，所得到產(chǎn)物的紅外光譜圖顯示(見圖1)，在3050.9cm-1和1509.4cm-1處有環(huán)氧的特征峰，在1127.5cm-1和994.5cm-1處有硅氧鍵的特征峰，在3454.8cm-1處有較寬而強(qiáng)的屬于多聚體的羥基特征峰。由此可見，目標(biāo)產(chǎn)物為有機(jī)硅與環(huán)氧樹脂的共聚物，并保留有羥基，這些活性功能基團(tuán)是作為油墨連結(jié)料所必需的。
2.2有機(jī)硅/環(huán)氧樹脂(質(zhì)量比)對(duì)油墨耐熱性的影響
表1為有機(jī)硅/環(huán)氧樹脂質(zhì)量比對(duì)油墨耐熱性的影響。從表1可見，隨著有機(jī)硅含量的提高，油墨成膜的耐熱性提高。但是有機(jī)硅的比例太大時(shí)，耐油性尤其是耐芳烴性能會(huì)降低，同時(shí)也影響附著力，因此必須選擇適當(dāng)?shù)墓?環(huán)氧比。經(jīng)反復(fù)試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)添加適量R122環(huán)氧樹脂，能在適當(dāng)硅/環(huán)氧比下具有較高附著力和耐溶劑性。這主要是由于R122環(huán)氧樹脂屬脂環(huán)族環(huán)氧樹脂，其環(huán)氧基直接連在脂環(huán)上，比雙酚A型環(huán)氧樹脂的耐熱性、耐候性更優(yōu)，活性基團(tuán)數(shù)目較多，因此有利于提高油墨的附著力和耐熱性等。
2.3在移印油墨中應(yīng)用
雙組分油墨的移印性能和固化成膜性能與固化劑的種類和用量有密切關(guān)系。研究結(jié)果表明，以適量液態(tài)酸酐為固化劑所得移印膜的耐熱性較高。另外，固化條件的影響也較大，試驗(yàn)采用分段升溫方法，即室溫放置20～30min→60℃/0.5h→100～110℃/0.5h，然后升溫進(jìn)一步固化。結(jié)果表明適宜的固化條件為150℃/2h(見表2)。該固化條件也能用于耐熱性較高的塑料制品作承印件。
以有機(jī)硅改性環(huán)氧樹脂作為油墨連結(jié)料、液態(tài)酸酐為固化劑，經(jīng)熱固化后能得到耐熱性較高的印膜。但作為移印油墨其粘結(jié)性和移印性能是十分重要的因素，本研究除對(duì)連結(jié)料進(jìn)行分子設(shè)計(jì)外，通過調(diào)節(jié)各種助劑及配方，使A，B組分的運(yùn)動(dòng)粘度分別達(dá)到300MPa·s(25℃)左右，當(dāng)A/B組分質(zhì)量比為4/1時(shí)，油墨的移印時(shí)間可達(dá)4h以上。此外，A、B雙組份分別貯存6個(gè)月后，其粘度，移印性能等基本不變(見表3)。表明A、B雙組分的穩(wěn)定性較好。
雙組分油墨移印成膜的耐熱、耐候性，耐溶劑性能及電絕緣性能列于表4.可見有機(jī)硅改性環(huán)氧樹脂雙組分熱固性油墨附著力達(dá)2級(jí)，耐熱，耐寒，耐汽油，煤油的性能及電絕緣性能較好，因此該油墨能作為特種油墨，用于移印或絲印。
【點(diǎn)擊查看更多精彩內(nèi)容】
相關(guān)新聞：
“綠色”印刷油墨的制備
經(jīng)濟(jì)衰退重創(chuàng)油墨業(yè) 企業(yè)等待經(jīng)濟(jì)復(fù)蘇
《北美地區(qū)二十大油墨制造商》榜單出爐
環(huán)氧樹脂具有優(yōu)良的機(jī)械性能、電氣性能和粘結(jié)性能，廣泛用作涂料、粘合劑、封裝材料及復(fù)合絕緣材料等，但普通環(huán)氧樹脂固化后成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，內(nèi)應(yīng)力較大，質(zhì)脆，耐寒、耐熱和耐濕性欠佳。有機(jī)硅樹脂的表面能低，耐熱、耐寒、憎水、抗氧化、抗輻射等性能優(yōu)良，在電子、機(jī)械、建筑、化工等領(lǐng)域已有廣泛應(yīng)用，但有機(jī)硅的成本較高，附著力、耐磨性欠佳[2，3]。而有機(jī)硅改性環(huán)氧樹脂兼有二者優(yōu)良性能，能降低環(huán)氧樹脂的內(nèi)應(yīng)力，提高韌性和耐熱、耐寒性能，改善抗水性和抗溶劑等性能。因此，對(duì)有機(jī)硅改性環(huán)氧樹脂的開發(fā)研究已有不少報(bào)道。例如用有機(jī)硅改性環(huán)氧樹脂制備耐高溫粘合劑和H級(jí)絕緣材料等[4]，但國(guó)內(nèi)尚未見用有機(jī)硅改性環(huán)氧樹脂制備特種油墨的報(bào)道。本文報(bào)道了以聚苯基甲基硅氧烷改性E20環(huán)氧樹脂作為油墨連結(jié)料，制成耐高溫雙組分油墨，并全面考察成膜性能。
1.實(shí)驗(yàn)部分
1.1原料和試劑
二苯基二氯硅烷(Ph2SiCl2)、二甲基二氯硅烷(Me2SiCl2)、甲基三氯硅烷(MeSiCl3)：工業(yè)級(jí)，吉化公司提供；E20環(huán)氧樹脂：工業(yè)級(jí)，上海樹脂廠；R122環(huán)氧樹脂：桂林電科所提供；鈦白粉：工業(yè)級(jí)，四川龍蟒鈦業(yè)集團(tuán)，經(jīng)120℃，4h烘制脫除水分；甲苯、乙酸乙酯、乙醇：化學(xué)純，巨化集團(tuán)公司試劑廠；液態(tài)酸酐催化劑：自制。
1.2低分子量有機(jī)硅樹脂的合成
采用一定比例的二苯基二氯硅烷、二甲基二氯硅烷和甲基三氯硅烷，在乙醇存在下共水解，經(jīng)催化縮聚反應(yīng)而成。
1.3有機(jī)硅改性環(huán)氧樹脂的合成
取一定質(zhì)量比的上述有機(jī)硅樹脂、E20環(huán)氧樹脂及甲苯，以堿催化，控制一定的聚合反應(yīng)工藝條件，制得有機(jī)硅改性的環(huán)氧樹脂。
1.4油墨的配制和應(yīng)用
以有機(jī)硅改性環(huán)氧樹脂為連結(jié)料，加一定量鈦白粉、甲苯或乙酸乙酯、增塑劑及光滑助劑，經(jīng)混煉研磨制成A組分；取一定量液態(tài)酸酐為固化劑，配以適量增粘劑經(jīng)充分混合制成B組分，分別包裝備用。應(yīng)用時(shí)取一定量A組分和B組分，添加適量乙酸乙酯或甲苯稀釋，充分混合均勻后，經(jīng)100～150目篩網(wǎng)過濾制成油墨。取金屬銅片(100mm×100mm×0.3mm)或塑料基片，經(jīng)表面凈化，高溫干燥處理后，將油墨印刷(用移印機(jī)或絲印機(jī))至其表面，呈清晰標(biāo)記，經(jīng)20～150℃分段升溫固化成膜。
1.5標(biāo)記膜的性能測(cè)試
有機(jī)硅改性環(huán)氧樹脂的紅外光譜圖用VECTOR22型儀(德國(guó)BRUKER公司)測(cè)得。A組分與B組分的粘度用NDJ-79型旋轉(zhuǎn)粘度計(jì)(上海同濟(jì)大學(xué)機(jī)電廠)按GB279481測(cè)得。標(biāo)記膜的附著力按GB172079標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試，表面電阻率和體積電阻率按GB140889標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試。耐熱性按GB173579標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試。耐溶劑性測(cè)試系將印件浸入溶劑中2h(40℃)，取出用棉花反復(fù)擦干后，觀察清晰度變化。
2.結(jié)果與討論
2.1有機(jī)硅改性環(huán)氧樹脂
實(shí)驗(yàn)中采用二苯基二氯硅烷和二甲基二氯硅烷為原料，經(jīng)水解縮合制備低分子量聚甲基苯基硅氧烷。控制適當(dāng)?shù)木酆瞎に嚄l件可獲得分子量為2000左右含端羥基結(jié)構(gòu)的縮聚物。為改善其耐熱性，宜選擇合適的苯基/甲基比例(苯基/甲基摩爾比=1/(4～5))。該有機(jī)硅與E20環(huán)氧樹脂以堿催化可能發(fā)生兩種縮合反應(yīng)：
含α-ω-端羥基的聚甲基苯基硅氧烷與E20環(huán)氧樹脂經(jīng)堿催化共縮聚，所得到產(chǎn)物的紅外光譜圖顯示(見圖1)，在3050.9cm-1和1509.4cm-1處有環(huán)氧的特征峰，在1127.5cm-1和994.5cm-1處有硅氧鍵的特征峰，在3454.8cm-1處有較寬而強(qiáng)的屬于多聚體的羥基特征峰。由此可見，目標(biāo)產(chǎn)物為有機(jī)硅與環(huán)氧樹脂的共聚物，并保留有羥基，這些活性功能基團(tuán)是作為油墨連結(jié)料所必需的。
2.2有機(jī)硅/環(huán)氧樹脂(質(zhì)量比)對(duì)油墨耐熱性的影響
表1為有機(jī)硅/環(huán)氧樹脂質(zhì)量比對(duì)油墨耐熱性的影響。從表1可見，隨著有機(jī)硅含量的提高，油墨成膜的耐熱性提高。但是有機(jī)硅的比例太大時(shí)，耐油性尤其是耐芳烴性能會(huì)降低，同時(shí)也影響附著力，因此必須選擇適當(dāng)?shù)墓?環(huán)氧比。經(jīng)反復(fù)試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)添加適量R122環(huán)氧樹脂，能在適當(dāng)硅/環(huán)氧比下具有較高附著力和耐溶劑性。這主要是由于R122環(huán)氧樹脂屬脂環(huán)族環(huán)氧樹脂，其環(huán)氧基直接連在脂環(huán)上，比雙酚A型環(huán)氧樹脂的耐熱性、耐候性更優(yōu)，活性基團(tuán)數(shù)目較多，因此有利于提高油墨的附著力和耐熱性等。
2.3在移印油墨中應(yīng)用
雙組分油墨的移印性能和固化成膜性能與固化劑的種類和用量有密切關(guān)系。研究結(jié)果表明，以適量液態(tài)酸酐為固化劑所得移印膜的耐熱性較高。另外，固化條件的影響也較大，試驗(yàn)采用分段升溫方法，即室溫放置20～30min→60℃/0.5h→100～110℃/0.5h，然后升溫進(jìn)一步固化。結(jié)果表明適宜的固化條件為150℃/2h(見表2)。該固化條件也能用于耐熱性較高的塑料制品作承印件。
以有機(jī)硅改性環(huán)氧樹脂作為油墨連結(jié)料、液態(tài)酸酐為固化劑，經(jīng)熱固化后能得到耐熱性較高的印膜。但作為移印油墨其粘結(jié)性和移印性能是十分重要的因素，本研究除對(duì)連結(jié)料進(jìn)行分子設(shè)計(jì)外，通過調(diào)節(jié)各種助劑及配方，使A，B組分的運(yùn)動(dòng)粘度分別達(dá)到300MPa·s(25℃)左右，當(dāng)A/B組分質(zhì)量比為4/1時(shí)，油墨的移印時(shí)間可達(dá)4h以上。此外，A、B雙組份分別貯存6個(gè)月后，其粘度，移印性能等基本不變(見表3)。表明A、B雙組分的穩(wěn)定性較好。
雙組分油墨移印成膜的耐熱、耐候性，耐溶劑性能及電絕緣性能列于表4.可見有機(jī)硅改性環(huán)氧樹脂雙組分熱固性油墨附著力達(dá)2級(jí)，耐熱，耐寒，耐汽油，煤油的性能及電絕緣性能較好，因此該油墨能作為特種油墨，用于移印或絲印。
【點(diǎn)擊查看更多精彩內(nèi)容】
相關(guān)新聞：
“綠色”印刷油墨的制備
經(jīng)濟(jì)衰退重創(chuàng)油墨業(yè) 企業(yè)等待經(jīng)濟(jì)復(fù)蘇
《北美地區(qū)二十大油墨制造商》榜單出爐
意商城news.jpg)
【我要印】印刷廠與需方印務(wù)對(duì)接，海量印刷訂單供您任意選擇。
【cpp114】印刷機(jī)械、零配件供求信息對(duì)接，讓客戶方便找到您。- 【我的耗材】采購(gòu)低于市場(chǎng)價(jià)5%-20%的印刷耗材，為您節(jié)省成本。
- 【印東印西】全國(guó)領(lǐng)先的印刷品網(wǎng)上采購(gòu)商城,讓印刷不花錢。
- 關(guān)于我們|聯(lián)系方式|誠(chéng)聘英才|幫助中心|意見反饋|版權(quán)聲明|媒體秀|渠道代理
- 滬ICP備18018458號(hào)-3法律支持:上海市富蘭德林律師事務(wù)所
- Copyright © 2019上海印搜文化傳媒股份有限公司 電話：18816622098
主站蜘蛛池模板：
尼玛县|
洛宁县|
白玉县|
启东市|
和平县|
正宁县|
浏阳市|
凤城市|
阿克苏市|
广河县|
临沂市|
获嘉县|
大英县|
余姚市|
香河县|
宜州市|
太仆寺旗|
枝江市|
安陆市|
普陀区|
镇远县|
南丰县|
永福县|
永丰县|
浏阳市|
屏东县|
德州市|
乌苏市|
冕宁县|
自贡市|
申扎县|
中卫市|
颍上县|
治县。|
临邑县|
吉林市|
江口县|
河曲县|
郁南县|
建平县|
磐石市|