環(huán)氧樹脂(epoxyresins)是一種環(huán)氧低聚物(epoxyolygomer),當與固化劑(hardener)反應便可形成三維網(wǎng)狀物的熱固性塑料。由于其具有粘附力強,固化方便,收縮性低,耐酸堿性能好,力學性能優(yōu)異等特點,被廣泛的使用。但環(huán)氧制品容易黃變,耐候性和韌性差,又影響了其自身的發(fā)展。 本文重點就環(huán)氧AB膠黃變問題來討論引起的原因及解決的方法。 要解決環(huán)氧AB膠的黃變問題,我們首先要看一下環(huán)氧膠的構成。通常環(huán)氧AB膠都是由胺類固化劑(聚醚胺,改性胺,芳香胺等),環(huán)氧樹脂(主要是雙酚A),促進劑,稀釋劑,填料及其它助劑構成。 產(chǎn)生黃變的主要因素應該是胺類固化劑、促進劑壬基酚(NP)及雙酚A樹脂所造成的。理論上講,1、胺類固化劑在常溫固化時是不會產(chǎn)生引起黃變,但是,當我們用二胺或三胺基封端PPGS或PEG的時候,如果工藝存在一定問題,或者操作稍有疏忽,形成接枝不完全,或游離胺清除不凈,就會產(chǎn)生游離胺直接與環(huán)氧樹脂聚合。這樣不光會反應聚合不完全,內(nèi)應力不易釋放,而且還會使膠面局部范圍的升溫加劇,直接造成飾品膠黃變加快。而游離胺越多黃變也越嚴重。2、前面我們分析了胺類固化劑致黃成因,但是從實踐中得出來的結論,壬基酚的泛黃成因一般情況下比其他因素都嚴重。叔胺類促進劑、壬基酚促進劑在熱、太陽光或者UV光下會較快轉(zhuǎn)變成黃色或者紅色,這是由于紫外光能量特別強,紫外線的能量極高,足以破環(huán)壬基酚中的C=C和C=O化學鍵的鍵能,導致壬基酚嚴重分解.表象就是變黃。再加上壬基酚的殘留也是產(chǎn)品變色的一個重要因素。烷基酚轉(zhuǎn)換得好、完全、黃變情況就好一點,轉(zhuǎn)換得差黃變情況就嚴重得多。3、芳香族環(huán)氧樹脂雙酚A結構易氧化產(chǎn)生羰基化合物,大多數(shù)情況下羰基化合物都是帶有顏色的。4、最后就是體系中殘留的雜質(zhì)、金屬催化劑都會誘使一些副反應的產(chǎn)生,這些副反應的產(chǎn)物有些本身就帶有顏色。 解決的方法大致有兩種,一、選用比較好的固化劑,促進劑及環(huán)氧樹脂,二、添加必要的抗氧劑,紫外線吸收劑等助劑來延緩產(chǎn)品的黃變時間。 我們前面講到環(huán)氧飾品膠AB膠的固化劑基本上都是改性聚醚胺,在黃變成因上的主要集中在不同企業(yè)生產(chǎn)的聚醚胺,由于工藝,成本等問題的原因,生產(chǎn)出來的固化劑質(zhì)量參差不齊,導致固化后的環(huán)氧膠質(zhì)量差異也比較大。對于稀釋促進劑壬基酚。用精制改性的方法能有效抑制壬基酚的黃變。選擇壬基酚促進劑時要盡量避開含苯基,酚羥基的,采用脂肪胺等易黃變品種但是,飾品膠黃變成因很復雜,除了選用質(zhì)量比較好的聚醚胺與壬基酚外,還有就是選用比較好的環(huán)氧樹脂和活性稀釋劑。在樹脂方面,盡量選用一些名牌大企業(yè)的產(chǎn)品,如南亞、宏昌、齊化等公司產(chǎn)品,但是要想質(zhì)量穩(wěn)定還是要進行批次間的質(zhì)量挑選,我們經(jīng)常會發(fā)現(xiàn),有些國內(nèi)大企業(yè)的環(huán)氧樹脂,批次間的質(zhì)量就有很大區(qū)別,個別批次出廠時顏色已經(jīng)黃變,所以這一點要特別注意。活性稀釋劑也很講究,一般折光率差的產(chǎn)品會影響膠的透明度,而含酚的活性稀釋劑是絕對不能用的,它也是環(huán)氧飾品膠抗黃變產(chǎn)品的大忌。 除了選用好的原料外,還可以通過添加耐候性助劑的方法來延緩黃變的產(chǎn)生。抗氧劑與紫外線吸收劑,可有效地防止與延遲發(fā)生黃變。然而抗氧劑的種類繁多,從中選取適用的產(chǎn)品,需要一定的技術與經(jīng)驗積累。通常抗氧劑主要是捕捉過氧化自由基和分解氫過氧化物,一般情況下,依據(jù)各個廠家的生產(chǎn)工藝及原料、溶劑、助劑、填料,哪個階段的黃變,黃變程度的不同,而建議使用不同的抗氧劑。造成環(huán)氧體系氧化黃變的重要元兇還有紫外線,來源主要是太陽光,因此,特別是在面對生產(chǎn)出來的產(chǎn)品需要在戶外使用的客戶,我們都會推薦在產(chǎn)品中添加一定量的紫外線吸收劑,能有效地吸收紫外線,延緩黃變。而且,紫外線與抗氧劑一起使用,能起到一個協(xié)同效應,起到1加1大于2的效果。當然,抗氧劑與紫外線吸收劑的使用并不能從根本上解決黃變問題,但是在一定的范圍和一定的時間內(nèi),還是能有效地防止產(chǎn)品氧化黃變,保持產(chǎn)品水色透明,提高產(chǎn)品的檔次。 環(huán)氧飾品膠的黃變成因多而復雜,但不是完全不可避免,只要我們在配料時,嚴格挑選、注意細節(jié),即使不可長期保持不變,但較長時間的延緩黃變還是可行的。
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