不飽和聚酯樹(shù)脂（UPR）是一類通用型樹(shù)脂，以它為基礎(chǔ)的玻璃纖維增強(qiáng)塑料（GFRP），通常稱為“玻璃鋼”，該種材料是由增強(qiáng)體玻璃纖維與基體樹(shù)脂構(gòu)成，玻璃纖維是無(wú)機(jī)物，樹(shù)脂是有機(jī)物，為使二者緊密結(jié)合，通常在玻璃纖維上進(jìn)行涂層處理。該種材料是一種復(fù)合材料，綜合性能好，這種材料單位質(zhì)量機(jī)械強(qiáng)度比鋁合金高，密度只有鋼結(jié)構(gòu)的1/4，抗拉強(qiáng)度超過(guò)鋼材，因此常用來(lái)代替金屬用于建筑、汽車(chē)、造船、航空、化工、摩托車(chē)等行業(yè)。據(jù)估計(jì)，我國(guó)2010年玻璃鋼產(chǎn)量將達(dá)900kt，此種復(fù)合材料大都在戶外使用，在日光和空氣的作用下發(fā)生老化使制品表面失去光澤，樹(shù)脂與玻璃纖維剝離，機(jī)械強(qiáng)度下降，逐漸失去使用價(jià)值， 防止或延緩GFRP的老化問(wèn)題一直是工業(yè)界的一個(gè)重要的研究課題。UPR的老化是從酯鍵開(kāi)始引起的一系列復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)。 研究結(jié)果表明，氧化的結(jié)果，使酯鍵斷裂，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)破壞，釋放出的主要分解產(chǎn)物為一氧化碳、二氧化碳，同時(shí)伴隨著分子交聯(lián)，材料變黃、脆化。另外，UPR分子中的酯鍵在使用過(guò)程中（尤其是與水接觸）發(fā)生水解反應(yīng)也是其老化的一個(gè)重要因素。

1　不飽和聚酯樹(shù)脂 GFRP 的防老化研究

　　為防止或延緩GFRP的老化，延長(zhǎng)制品的使用壽命，通常有兩種方法：一為在制品表面進(jìn)行涂飾，使其表面有一種保護(hù)層，可抵抗光、氧、風(fēng)吹雨打的侵蝕，從而延長(zhǎng)制品的使用壽命；二為在基體樹(shù)脂中添加穩(wěn)定劑（紫外線吸收劑、抗氧劑等）使樹(shù)脂穩(wěn)定化。 在無(wú)論那種方法中，穩(wěn)定劑都是關(guān)鍵材料。
　　用于GFRP的穩(wěn)定劑大多為傳統(tǒng)的有機(jī)穩(wěn)定劑。即傳統(tǒng)的紫外線吸收劑(UVA)，受阻胺（HALS），抗氧劑和過(guò)氧化物分解劑。

2　塑料穩(wěn)定劑在 GFRP 中的應(yīng)用

2.1　制品的表面涂裝

　　長(zhǎng)期以來(lái)，國(guó)內(nèi)大部分的 GFPR 表面防護(hù)主要采用噴漆或噴涂膠衣樹(shù)脂等簡(jiǎn)單方法，質(zhì)量差，且需要經(jīng)常維護(hù)。對(duì)玻璃鋼制品表面進(jìn)行涂裝是解決此類問(wèn)題的一個(gè)重要方法。表面涂裝可使其表面美觀，經(jīng)久耐用，提高產(chǎn)品的附加值，因此該類技術(shù)受到國(guó)內(nèi)外的重視，成為該領(lǐng)域的一個(gè)研究熱點(diǎn)。
　　周詩(shī)彪研制的牌號(hào)為NBP-1的GFRP專用涂料，較好地解決了這些問(wèn)題。該種涂料是將丙烯酸樹(shù)脂、顏料、填充料研磨后，加入溶劑、助劑（包括光穩(wěn)定劑）、添加劑等進(jìn)行研磨混勻制成的。用含有不同的紫外線吸收劑的涂料涂裝的 GFRP，經(jīng)人工老化后的有關(guān)數(shù)據(jù)列于表1。

　　從表1可見(jiàn)，經(jīng)1500h老化后不加紫外線吸收劑的涂層的失光率高達(dá)25.2%，添加紫外線吸收劑的失光率均有不同程度的降低，當(dāng)使用紫外線吸收劑C時(shí)，失光率降到7.6%，由此可見(jiàn)，紫外線吸收劑是影響涂層的關(guān)鍵材料。由于玻璃鋼的耐候涂料是一類重要的商品，國(guó)內(nèi)外均有生產(chǎn)，但不同牌號(hào)的產(chǎn)品效果相差較大，見(jiàn)表2。

　　由表2可見(jiàn)，NPB-1，經(jīng)老化1000h后，失光率為6.1%，5年后制品表面未發(fā)現(xiàn)龜裂，余者最好的2年后也出現(xiàn)龜裂，表明 NPB-1 涂料的綜合性能優(yōu)異，已超過(guò)國(guó)外水平，國(guó)內(nèi)居領(lǐng)先地位。據(jù)稱，NPB-1產(chǎn)品已批量生產(chǎn)，并進(jìn)行生產(chǎn)規(guī)模的涂裝。Hodegson Peter Cliffored提出將苯并三唑類紫外線吸收劑與HALS（Chimasob119FL）并用于以UPR為基質(zhì)的涂料，該種涂料可用于游泳池的預(yù)涂層。美國(guó)Element Specialtieswc公司以氧化鋅為基質(zhì)的含有紫外線吸收劑的涂料，可用于GFRP制品的涂裝，該涂料很容易分散于聚合物體系中，其配方為：醋酸丙二醇單甲醚酯22.87%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)，以下同）、含有芳烴的輕質(zhì)汽油 22.87%、脂肪酸改性的聚合物3.37%、有機(jī)澎潤(rùn)1.0%、高相對(duì)分子質(zhì)量的改性聚氨酯分散劑4.9%、平均直徑為60nm的氧化鋅35.0%、Uvinul5050 (HALS 光穩(wěn)定劑，BASF產(chǎn)品)6.0%。
　　劉雄亞研究了聚三氟乙烯涂層、防老化薄膜及富樹(shù)脂保護(hù)層對(duì)透明玻璃鋼的老化性能的影響，結(jié)果表明，聚三氟乙烯涂層對(duì)紫外線的防護(hù)效果最好，防老化薄膜次之，富樹(shù)脂保護(hù)層最差。
　　楊曉燕將熱塑性丙烯酸纖維素聚酯漆用于汽車(chē)、摩托車(chē)的面漆，取得良好的效果，涂層與基體樹(shù)脂粘合牢固，并通過(guò)一系列物理、化學(xué)指標(biāo)測(cè)驗(yàn)，可滿足行業(yè)的要求，已工業(yè)化應(yīng)用。
　　Naohiro Kubota對(duì)用于不飽和聚酯樹(shù)脂的GFRP涂料中的光穩(wěn)定劑進(jìn)行了研究，使用相對(duì)分子質(zhì)量較高的苯并三唑類紫外線吸收劑 UV-360代替分子質(zhì)量較低的UV-P，使漆膜的耐光照時(shí)間由1800h 提高到2800h。

2.2 　在不飽和聚酯樹(shù)脂內(nèi)添加穩(wěn)定劑

　　按添加劑的性質(zhì)又可分為添加型和反應(yīng)型兩大類。
　　Ciba Geigy 公司將苯并三唑、二苯甲酮類的一些UVA添加到UPR中，測(cè)定樣品經(jīng)老化后的黃色指數(shù)的變化，結(jié)果列于表3。

　　由表3可見(jiàn),苯并三唑類（UV-320，UV-P，UV-328）在曝光6000h后的黃色指數(shù)分別為27.0，
28.0,29.0；比二苯酮類（UV-531）的黃色指數(shù)31.0要好，而當(dāng)二者并用時(shí)黃色指數(shù)為29.0?？紤]到后者價(jià)格較低，故從經(jīng)濟(jì)上考慮，二者并用較佳。
　　中國(guó)科技大學(xué)與瑞典斯德哥爾摩皇家工學(xué)院合作研究了HALS的分子結(jié)構(gòu)對(duì)UPR光穩(wěn)定性影響，以 TIN-770、TIN-292、TIN-144 三種穩(wěn)定劑（結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖 1）進(jìn)行試驗(yàn)，測(cè)定薄膜在光照下的老化情況，結(jié)果表明，TIN-770效果最好，余者較差，這歸因于TIN-770分子中的氮原子上是氫原子，余者都有甲基， 而該化合物可快速地將氨基轉(zhuǎn)換成起光穩(wěn)定作用的硝酰自由基，余者由于甲基的影響轉(zhuǎn)換速度較慢。將UPR制成50%含膠量的GFRP層合材料進(jìn)行為期30d的光照老化試驗(yàn)時(shí)，添加TIN-770 的樣品比空白的拉伸強(qiáng)度提高10%。