《紫外光固化天然生漆及其相關問題的研究》是依託福建師範大學，由林金火擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：紫外光固化天然生漆及其相關問題的研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：林金火
- 依託單位：福建師範大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
研究將紫外光固化技術套用於天然生漆的相關科學問題。首先研究生漆的主要成分漆酚及其它成分對紫外光的敏感性、量子效率以及激發態分子的化學變化規律，以及各成分在光照下的相互作用與關係，探明生漆的光固化成膜機理、影響漆膜性能的因數、漆膜結構與性能的關係，確定光固化成膜的最佳條件；進而研究漆酚對光敏樹脂聚合的引發作用，漆酚/光敏樹脂共混物塗膜的光固化行為、動力學及膜性能；最後研究水基化生漆分別與水基分散合成樹脂複合體系和與無機物納米微粒複合體系的光固化成膜條件、成膜過程、膜形態與性能（黏結性、耐磨性、強度、韌性和抗紫外性、磁性、抗靜電等）的關係。本課題首次提出紫外光固化天然生漆的研究思路，為解決生漆不易固化成膜的技術難題，尤其是為解決漆酶失活的陳年生漆的利用問題，開闢一條新的途徑；有關研究將會拓寬對生漆基本科學問題的認識和套用領域，以及為建立新的紫外光固化塗料體系，提供理論和科學實驗依據。
結題摘要
開展了生漆的紫外光固化成膜機理、影響漆膜性能的因素、漆膜結構與性能的關係；水基化生漆與無機物納米微粒複合體系的光固化成膜條件、成膜過程、膜形態與性能的關係，及紫外光固化漆酚金屬化合物、漆酚基複合物等的研究。 漆酶或多糖單一組份，或漆酶與多糖兩混合組份，其任何階段的紫外光輻照產物均未出現相匹配的紫外吸收；而漆酚/漆酶、漆酚/多糖、天然生漆等體系均可光固化成膜。生漆的光固化源於其主成分漆酚。在紫外光輻照下，漆酚分子中的酚羥基、不飽和長側碳鍵基及苯環上的氫，均參與光聚合反應。 在無外加光引發劑的條件下，經紫外光輻照，生漆能在 2min 之內完全固化成膜。光固化生漆膜未見多孔形態，並具有更優異的耐熱性和抗溶劑性。漆酚通過不同程度的氫化，降低長側碳鍵的不飽和度，可得到表面平整光亮的光固化膜。 利用光固化技術，成功製備了水基化生漆乳液、水基化生漆/納米氧化物(SiO2, ZnO)等的光固化膜，該膜均具有良好的熱穩定性能、耐化學介質性能、抗溶劑性能和耐熱水性能。 利用在紫外光輻照下生成的聚合漆酚的微觀結構，即金屬離子聚集在漆酚羥基周圍，從而使MS(M= Pb, Zn, Fe, Ni) 納米粒子的生長受到限制，原位生長在聚合漆酚中。由於金屬離子與氧的配位作用限制了MS的生長，從而使納米粒子具有良好的分散性，成功地實現了納米粒子的形貌可控和粒徑均一。 製備了漆酚/石墨複合塗料、漆酚/銅複合塗料、漆酚/銀複合塗料。在無光引發劑存在下，該複合物經紫外光輻照1.5-2.0 min 即固化成膜。當石墨、銅粉和銀的質量分數分別為30%，45%和24%時，漆膜的表面電阻率分別為119，13.1和0.26Ω.cm，且漆膜具有耐化學腐蝕性能。 用紫外光固化技術製備了漆酚鐵、漆酚鎳、漆酚鐠三種漆酚金屬聚合物塗膜。此類塗膜不僅能保持生漆原有的優異性能，且在某些理化性能方面也得到了很大的增強和提高。如當漆酚與氯化鐵的摩爾比為3:1，光固化時間為20s時，漆膜具有很高的光澤度（132%）和很好的抗紫外線性能(紫外光輻照1200h後，失光率僅約5%)。 漆酚類似物腰果酚的紫外光固化成膜的最佳功率和波長分別為1500W和365nm，其膜具有優良的理化性能。紫外光輻照下可快速製備腰果酚/石墨、腰果酚/碳納米管和腰果酚/銀複合導電塗料，其表面電阻率分別為175、157.6和0.0548Ω•cm.
