涂料可以应用于各种材料,以提供前所未有的功能或防止外部因素对下垫面造成188金宝搏bet官网损害。它们还可以通过各种颜色和光泽特性来提升物品的价值。适当的树脂为了满足特定的应用要求,选择是必不可少的。环氧树脂作为本文的主要主题,由于其对材料的良好附着力和耐久性,在涂料中得到了广泛的应用。188金宝搏bet官网双酚A型和双酚f型环氧树脂及胺类固化剂是环氧涂料的常用组分。然而,环氧树脂通常含有在紫外线范围内具有强吸收的芳香基团。这使得环氧树脂结构易受紫外线降解。它们较差的抗紫外线性能限制了它们在室外应用的适用性。光稳定剂通过屏蔽紫外线和减缓自由基降解反应的速率来延缓紫外线降解的影响,如变黄。抗氧化剂进一步减少了由热引起的发黄。SONGWON稳定剂在典型商业环氧树脂中与硬化剂的性能测试和回顾如下。


实验

188金宝搏bet官网材料及准备

采用双酚a /BPF 50:50树脂混合物(表1)设计配方,以评估双酚a /BPF的性能稳定剂.环脂肪族二胺与树脂反应引发固化。根据化学计量比计算树脂和硬化剂的用量。添加稀释剂和溶剂以控制粘度和改善和易性。稳定剂分为紫外线吸收剂、HALS和抗氧化剂,以测试其性能。通过称重和实际测量,将薄膜厚度调整为2毫米,并将其置于铝盘中作为模具使用。将制备好的样品置于空气循环烘箱(Memmerts UF110)中,风机转速30%,通风100%,温度40℃,固化12小时。在23°C和50%相对湿度条件下调节7天后,试样暴露于如下所述的风化环境中。

溶剂型环氧树脂配方。
表1:溶剂型环氧树脂配方。


人工风化

标本在班多尔轮中进行光老化®由SEVAR/SEVN Bandol开发的H400。标本被安装在一个围绕水平轴的圆形机架上。支架围绕一个中压UV汞灯旋转,其灯泡被硼硅酸盐包裹。该灯提供95 W/m的辐照度2波长在300到400纳米之间。Bandol Wheel再现了导致聚合物基质和添加剂发生化学变化的主要自然现象。它大大加速了自然发生的变化动力学。样品暴露在相当于约“2个太阳”的名义紫外线辐射水平下。与其他方法相比,在较短的时间内就可以看到降解效果。

程序设定为黑色面板温度60℃。每天6轮的机架速度保证了样品浸泡在水中的时间为17%。Bandol Wheel符合en16472标准的要求。每20小时取出暴露的标本颜色数据测量通过分光光度计。


测色仪器

使用HunterLab MiniScan EZ测定暴露标本的显色分光光度计(几何;漫射/8°),直径2.5厘米孔径(光源65,标准观察者10°)。考虑到样品的透明度,在标准白瓦(Hunterlab, 11-0108-50)上测量颜色。

为表示变色ΔE(色差),采用L*, a*, b*两个坐标的欧几里得距离和ΔYI(黄度指数),分别为:

∆E*ab =[(∆L2) +(∆a2) +(∆b2)]1/2。

黄度指数表示为根据ASTM E313的分光光度法数据计算的数字:

Yi = 100(cX得到ZZ) / Y

CXCZ:黄度指数方程的系数。

X、Y、Z: CIE三刺激值。

色差值越高(ΔE, ΔYI),颜色变化越强。对每个样品进行三次测量,并计算每种情况下的平均值。

固化环氧涂料样品 固化环氧涂料样品
图1-2典型固化环氧涂料样品:初始阶段(顶部)和在Bandol Wheel中风化80小时后®H400(底部)。


光和热稳定剂

SONGWON开发和生产光稳定剂和热稳定剂。SONGSORB®CS光稳定剂可以延缓紫外线造成的破坏作用。紫外线吸收器(UVAs)吸收紫外线能量并将其转化为无害的热量。受阻胺光稳定剂(HALS)捕获形成自由基并使其失活。SONGNOX®CS热稳定剂或抗氧化剂中断了由高温影响引起的自氧化过程。

该研究包括三种苯并三唑(BTZ)和一种羟苯三嗪(HPT)紫外线吸收剂的性能比较,以及在不同HALS比例和添加抗氧化剂时的联合效果。添加的稳定剂列在表2中,其用量如下图所示,以树脂为基础的wt. %表示。

稳定剂。
表2:稳定剂。


结果

图3显示了200小时老化期间ΔE颜色变化和ΔYI结果。三种苯并三唑uv均对环氧涂层的光稳定有积极作用。羟基苯三嗪UVA比BTZ材料至少高出4 ΔYI个单位。188金宝搏bet官网HPT#1的色差比非稳定配方低8 ΔE个单位。

紫外线吸收剂的比较:在符合DIN EN 16472的banddol Wheel H上,不同加速老化时间后样品的颜色变化(ΔE, ΔYI)。
图3:紫外线吸收剂的比较:在符合DIN EN 16472的banddol Wheel H上,不同加速老化时间后样品的颜色变化(ΔE, ΔYI)。

用HALS和抗氧化剂对含HPT#1的涂层进行进一步改性。老化结果如图4所示。这两种添加物都进一步提高了环氧树脂的光稳定性。含有所有三种稳定剂化学成分的配方可进一步减少2.5个单位ΔE。这个组合显示ΔYI比非稳定配方低20个单位。

稳定剂组合(UVA, HALS和AO):根据DIN EN 16472在H型盘轮上进行不同加速老化后,试样的颜色变化(ΔE, ΔYI)。
图4:稳定剂组合(UVA, HALS和AO):根据DIN EN 16472在H型盘轮上进行不同加速老化后,试样的颜色变化(ΔE, ΔYI)。

不同UVA:HALS比率对保护的影响如图5所示。作为一种非着色的模型涂料系统,3:1的HPT#1与HALS的比例提供了另一个大约2 ΔE-unit的改进,同时保持整体稳定剂的数量不变。

根据DIN EN 16472的规定,在banddol Wheel H上,不同UVA / HALS比率和不同加速老化时间的样品的颜色变化(ΔE, ΔYI)。
图5:根据DIN EN 16472的规定,在banddol Wheel H上,不同UVA / HALS比率和不同加速老化时间的样品的颜色变化(ΔE, ΔYI)。

结论

环氧涂料发黄是由光化学氧化和热化学氧化引起的。这些降解过程也会导致涂层物理和机械性能的恶化。环氧涂料固有的变色倾向可以通过适当选择优选的脂肪族胺或最初将体系的颜色设置为淡黄色或深色来最小化。由于这个原因,环氧涂料通常顶部涂有更耐候性的材料。188金宝搏bet官网

为了从根本上应对,SONGWON的稳定剂有助于减缓由这两种氧化过程引起的环氧涂料的降解。研究表明,羟基苯三嗪紫外线吸收剂、阻碍胺光稳定剂(HALS)和酚类抗氧化剂的组合在变色方面提供了实质性的好处。根据环氧涂料的具体特性,优化和调整UVA:HALS比可以进一步提高性能。特别是浅色或白色颜料系统,稳定剂的组合和添加量需要进一步平衡以达到初始颜色。

如需进一步信息或技术支持,请联系coatings@songwon.com或访问www.songwon.com