含硫高折射率树脂的合成及其固化产物的性能研究

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本文合成出了一种新型含有硫原子的可用于紫外光固化的环氧丙烯酸树脂。以4,4’-二羟基二苯硫醚(TDP)和环氧氯丙烷为原料,合成出了一种含硫的环氧树脂,然后采用丙烯酸对其进行改性,制备出了含硫环氧丙烯酸树脂。以含硫环氧丙烯酸树脂为预聚物,以合成的(4-苯硫基-苯基)二苯基硫醚六氟磷酸盐为阳离子光引发剂,与活性稀释剂配合使用,可以在短时间内固化成膜。运用单因素优化法,分别对含硫环氧树脂、含硫环氧丙烯酸树脂、(4-苯硫基-苯基)二苯基硫醚六氟磷酸盐以及预聚物固化的工艺条件进行了优化。并用傅里叶变换红外光谱、核磁共振氢谱、热重分析和差示扫描量热法进行了结构表征。含硫环氧树脂的工艺条件为:原料摩尔比n(4,4’-二羟基二苯硫醚):n(环氧氯丙烷)=1:20,n(4,4’-二羟基二苯硫醚):n(氢氧化钠)=1:6,碱液的滴加时间为180min,反应温度应该控制在65℃。在此工艺条件下,含硫环氧树脂的收率为91.8%,熔点为35℃~37℃。含硫环氧丙烯酸树脂的工艺条件为n(含硫环氧树脂):n(丙烯酸)=1:2~1:2.1,三苯基磷为催化剂,三苯基磷用量为含硫环氧树脂质量的2.5%,对苯二酚为阻聚剂,反应温度为95℃。在此工艺条件下,得到的含硫环氧丙烯酸树脂的酸值小于5mgKOH/g。(4-苯硫基-苯基)二苯基硫醚六氟磷酸盐的工艺条件为:原料摩尔比n(二苯硫醚):n(二苯亚砜)=1:1.1,乙酸酐的用量为二苯硫醚和二苯亚砜二者用量之和的7%。在此工艺条件下,收率为93.5%。预聚物固化的工艺条件为以(4-苯硫基-苯基)二苯基硫醚六氟磷酸盐为光引发剂,苄基缩水甘油醚为稀释剂,选择辐射距离为20cm,稀释剂的用量为预聚物质量的15%,光引发剂的用量为预聚物质量的4%。在此工艺条件下,固化产物具有较好的性能。
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