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以不飽和聚酯樹脂為基的玻璃鋼復(fù)合材料防老化研究進(jìn)展

放大字體  縮小字體 發(fā)布日期:2014-03-06  來源:天津合成材料研究所  作者:王玉民 郭振宇 寧培森  瀏覽次數(shù):103


       從表1可見,經(jīng)1500 h老化后不加紫外線吸收劑的失光率高達(dá)25.2%,添加紫外線吸收劑的都有不同程度的降低,當(dāng)使用紫外線吸收劑C時(shí),失光率降到7.6%,由此可見,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,國內(nèi)外有相應(yīng)的產(chǎn)品,但效果相差較大,表2列出了不同產(chǎn)品的應(yīng)用效果。

由表2可見,NPB-1,經(jīng)老化1000 h后,失光率為6.1%,5年后制品表面未發(fā)現(xiàn)龜裂,余者最好的二年后也出現(xiàn)龜裂,表明NPB-1涂料的綜合性能優(yōu)異,已超過國外水平,國內(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 Clifored 提出將苯并三唑類紫外線吸收劑與HALS(Chimasobl19FL)并用于以UPR為基礎(chǔ)的涂料,該種涂料可用于游泳池的預(yù)涂層。美國Element Speciahieswc公司以氧化鋅為基礎(chǔ)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,其配方如下:
  醋酸丙二醇單甲醚酯22.87(ω/%,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1.0、高分子質(zhì)量的改性聚氨酯分散劑4.9、平均直徑為60 nm的氧化鋅35.0、Uvinul 5050(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、富樹脂保護(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、摩托車的面漆,取得良好的效果,涂層與基體樹脂粘合牢固,并通過一系列物理、化學(xué)指標(biāo)的測(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GFRP涂料中的光穩(wěn)定劑進(jìn)行了研究,使用分子質(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。

3 不飽和聚酯樹脂的改性

這是通過添加光穩(wěn)定劑來提高UPR的光穩(wěn)定性,從而提高GFRP的抗老化性。按添加劑的性質(zhì)又可分為添加型和反應(yīng)型兩大類,所謂添加型是指添加劑不與基材反應(yīng),反應(yīng)型是指添加劑與基材反應(yīng)并“鍵合”到基材中,成為材料的一部分。
  Ciba Geigy公司將苯并三唑、二苯甲酮類的一些紫外線吸收劑添加到UPR中,測(cè)定樣品經(jīng)老化后的黃度指數(shù)的變化,結(jié)果列于表3。

由表3可見,苯并三唑類(UV-320,UV-P,UV-328)在曝光6000 h后的黃度指數(shù)分別為27.0,28.0,29.0;比二苯酮類(UV-531)的黃度指數(shù)31.0要好,而當(dāng)二者并用時(shí)黃度指數(shù)為29.0。考慮到后者價(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)定性的影響,以TIN-770、TIN-292、TIN-144三種穩(wěn)定劑(結(jié)構(gòu)見圖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其轉(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30天的光照老化試驗(yàn)時(shí),添加TIN-770的樣品比空白的抗拉強(qiáng)度提高10%。


 
 
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