紫外光固化天然生漆及其相关问题的研究

研究将紫外光固化技术应用于天然生漆的相关科学问题。首先研究生漆的主要成分漆酚及其它成分对紫外光的敏感性、量子效率以及激发态分子的化学变化规律，以及各成分在光照下的相互作用与关系，探明生漆的光固化成膜机理、影响漆膜性能的因数、漆膜结构与性能的关系，确定光固化成膜的最佳条件；进而研究漆酚对光敏树脂聚合的引发作用，漆酚/光敏树脂共混物涂膜的光固化行为、动力学及膜性能；最后研究水基化生漆分别与水基分散合成树脂复合体系和与无机物纳米微粒复合体系的光固化成膜条件、成膜过程、膜形态与性能（黏结性、耐磨性、强度、韧性和抗紫外性、磁性、抗静电等）的关系。本课题首次提出紫外光固化天然生漆的研究思路，为解决生漆不易固化成膜的技术难题，尤其是为解决漆酶失活的陈年生漆的利用问题，开辟一条新的途径；有关研究将会拓宽对生漆基本科学问题的认识和应用领域，以及为建立新的紫外光固化涂料体系，提供理论和科学实验依据。

开展了生漆的紫外光固化成膜机理、影响漆膜性能的因素、漆膜结构与性能的关系；水基化生漆与无机物纳米微粒复合体系的光固化成膜条件、成膜过程、膜形态与性能的关系，及紫外光固化漆酚金属化合物、漆酚基复合物等的研究。.漆酶或多糖单一组份，或漆酶与多糖两混合组份，其任何阶段的紫外光辐照产物均未出现相匹配的紫外吸收；而漆酚/漆酶、漆酚/多糖、天然生漆等体系均可光固化成膜。生漆的光固化源于其主成分漆酚。在紫外光辐照下，漆酚分子中的酚羟基、不饱和长侧碳键基及苯环上的氢，均参与光聚合反应。.在无外加光引发剂的条件下，经紫外光辐照，生漆能在 2min 之内完全固化成膜。光固化生漆膜未见多孔形态，并具有更优异的耐热性和抗溶剂性。漆酚通过不同程度的氢化，降低长侧碳键的不饱和度，可得到表面平整光亮的光固化膜。.利用光固化技术，成功制备了水基化生漆乳液、水基化生漆/纳米氧化物(SiO2, ZnO)等的光固化膜，该膜均具有良好的热稳定性能、耐化学介质性能、抗溶剂性能和耐热水性能。.利用在紫外光辐照下生成的聚合漆酚的微观结构，即金属离子聚集在漆酚羟基周围，从而使MS(M= Pb, Zn, Fe, Ni) 纳米粒子的生长受到限制，原位生长在聚合漆酚中。由于金属离子与氧的配位作用限制了MS的生长，从而使纳米粒子具有良好的分散性，成功地实现了纳米粒子的形貌可控和粒径均一。.制备了漆酚/石墨复合涂料、漆酚/铜复合涂料、漆酚/银复合涂料。在无光引发剂存在下，该复合物经紫外光辐照1.5-2.0 min 即固化成膜。当石墨、铜粉和银的质量分数分别为30%，45%和24%时，漆膜的表面电阻率分别为119，13.1和0.26Ω.cm，且漆膜具有耐化学腐蚀性能。.用紫外光固化技术制备了漆酚铁、漆酚镍、漆酚镨三种漆酚金属聚合物涂膜。此类涂膜不仅能保持生漆原有的优异性能，且在某些理化性能方面也得到了很大的增强和提高。如当漆酚与氯化铁的摩尔比为3:1，光固化时间为20s时，漆膜具有很高的光泽度（132%)和很好的抗紫外线性能(紫外光辐照1200h后，失光率仅约5%)。.漆酚类似物腰果酚的紫外光固化成膜的最佳功率和波长分别为1500W和365nm，其膜具有优良的理化性能。紫外光辐照下可快速制备腰果酚/石墨、腰果酚/碳纳米管和腰果酚/银复合导电涂料，其表面电阻率分别为175、157.6和0.0548Ω•cm.