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以不飽和聚酯樹脂為基的玻璃鋼復合材料防老化研究進展

放大字體  縮小字體 發布日期: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:110


       從表1可見,經1500 h老化后不加紫外線吸收劑的失光率高達25.2%,添加紫外線吸收劑的都有不同程度的降低,當使用紫外線吸收劑C時,失光率降到7.6%,由此可見,紫外線吸收劑是影響涂層的關鍵材料。由于玻璃鋼的耐候涂料是一類重要的商品,國內外有相應的產品,但效果相差較大,表2列出了不同產品的應用效果。

由表2可見,NPB-1,經老化1000 h后,失光率為6.1%,5年后制品表面未發現龜裂,余者最好的二年后也出現龜裂,表明NPB-1涂料的綜合性能優異,已超過國外水平,國內居領先地位。據稱,NPB-1產品已批量生產,并進行生產規模的涂裝。
  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為基礎的涂料,該種涂料可用于游泳池的預涂層。美國Element Speciahieswc公司以氧化鋅為基礎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)、含有芳烴的輕質汽油22.87、脂肪酸改性的聚合物3.37、有機澎潤1.0、高分子質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光穩定劑,BASF產品)6.0。
  劉雄亞研究了聚三氟乙烯涂層、防老化薄膜、富樹脂保護層對透明玻璃鋼的老化性能的影響,結果表明,聚三氟乙烯涂層對紫外線的防護效果最好,防老化薄膜次之,富樹脂保護層最差。
  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、化學指標的測驗,可滿足行業的要求,已工業化應用。
  Naohiro Kubota對用于GFRP涂料中的光穩定劑進行了研究,使用分子質量較高的苯并三唑類紫外線吸收劑UV-360代替分子質量較低的UV-P,使漆膜的耐光照時間由1800h提高到2800h。

3 不飽和聚酯樹脂的改性

這是通過添加光穩定劑來提高UPR的光穩定性,從而提高GFRP的抗老化性。按添加劑的性質又可分為添加型和反應型兩大類,所謂添加型是指添加劑不與基材反應,反應型是指添加劑與基材反應并“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,測定樣品經老化后的黃度指數的變化,結果列于表3。

由表3可見,苯并三唑類(UV-320,UV-P,UV-328)在曝光6000 h后的黃度指數分別為27.0,28.0,29.0;比二苯酮類(UV-531)的黃度指數31.0要好,而當二者并用時黃度指數為29.0。考慮到后者價格較低,故從經濟上考慮,二者并用較佳。
  中國科技大學與瑞典斯德哥爾摩皇家工學院合作研究了HALS的分子結構對UPR光穩定性的影響,以TIN-770、TIN-292、TIN-144三種穩定劑(結構見圖1)進行試驗,測定薄膜在光照下的老化情況,結果表明,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換成起光穩定作用的硝酰自由基,余者由于甲基的影響其轉換速度較慢。將UPR制成50% 含膠量的GFRP層合材料進行為期30天的光照老化試驗時,添加TIN-770的樣品比空白的抗拉強度提高10%。


 
 
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