学术论文
以不饱和聚酯树脂为基的玻璃钢复合材料防老化研究进展
2014-03-06  浏览:112


       从表1可见,经1500 h老化后不加紫外线吸收剂的失光率高达25.2%,添加紫外线吸收剂的都有不同程度的降低,当使用紫外线吸收剂C时,失光率降到7.6%,由此可见,紫外线吸收剂是影响涂层的关键材料。由于玻璃钢的耐候涂料是一类重要的商品,国内外有相应的产品,但效果相差较大,表2列出了不同产品的应用效果。

由表2可见,NPB-1,经老化1000 h后,失光率为6.1%,5年后制品表面未发现龟裂,余者最好的二年后也出现龟裂,表明NPB-1涂料的综合性能优异,已超过国外水平,国内居领先地位。据称,NPB-1产品已批量生产,并进行生产规模的涂装。
  Hodegson Peter Clifored 提出将苯并三唑类紫外线吸收剂与HALS(Chimasobl19FL)并用于以UPR为基础的涂料,该种涂料可用于游泳池的预涂层。美国Element Speciahieswc公司以氧化锌为基础的含有紫外线吸收剂的涂料,可用于GFRP制品的涂装,该涂料很容易分散于聚合物体系中,其配方如下:
  醋酸丙二醇单甲醚酯22.87(ω/%,以下同)、含有芳烃的轻质汽油22.87、脂肪酸改性的聚合物3.37、有机澎润1.0、高分子质量的改性聚氨酯分散剂4.9、平均直径为60 nm的氧化锌35.0、Uvinul 5050(HALS光稳定剂,BASF产品)6.0。
  刘雄亚研究了聚三氟乙烯涂层、防老化薄膜、富树脂保护层对透明玻璃钢的老化性能的影响,结果表明,聚三氟乙烯涂层对紫外线的防护效果最好,防老化薄膜次之,富树脂保护层最差。
  杨晓燕将热塑性丙烯酸纤维素聚酯漆用于汽车、摩托车的面漆,取得良好的效果,涂层与基体树脂粘合牢固,并通过一系列物理、化学指标的测验,可满足行业的要求,已工业化应用。
  Naohiro Kubota对用于GFRP涂料中的光稳定剂进行了研究,使用分子质量较高的苯并三唑类紫外线吸收剂UV-360代替分子质量较低的UV-P,使漆膜的耐光照时间由1800h提高到2800h。

3 不饱和聚酯树脂的改性

这是通过添加光稳定剂来提高UPR的光稳定性,从而提高GFRP的抗老化性。按添加剂的性质又可分为添加型和反应型两大类,所谓添加型是指添加剂不与基材反应,反应型是指添加剂与基材反应并“键合”到基材中,成为材料的一部分。
  Ciba Geigy公司将苯并三唑、二苯甲酮类的一些紫外线吸收剂添加到UPR中,测定样品经老化后的黄度指数的变化,结果列于表3。

由表3可见,苯并三唑类(UV-320,UV-P,UV-328)在曝光6000 h后的黄度指数分别为27.0,28.0,29.0;比二苯酮类(UV-531)的黄度指数31.0要好,而当二者并用时黄度指数为29.0。考虑到后者价格较低,故从经济上考虑,二者并用较佳。
  中国科技大学与瑞典斯德哥尔摩皇家工学院合作研究了HALS的分子结构对UPR光稳定性的影响,以TIN-770、TIN-292、TIN-144三种稳定剂(结构见图1)进行试验,测定薄膜在光照下的老化情况,结果表明,TIN-770效果最好,余者较差,这归因于TIN-770分子中的氮原子上是氢原子,余者都有甲基,而该化合物可快速地将氨基转换成起光稳定作用的硝酰自由基,余者由于甲基的影响其转换速度较慢。将UPR制成50% 含胶量的GFRP层合材料进行为期30天的光照老化试验时,添加TIN-770的样品比空白的抗拉强度提高10%。


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