太阳辐射经过大气层的过滤后,只有波长为290~3000nm的光线到达地表,其中 290~400nm波长的紫外线是引起聚合物光解和光氧化的能量来源。室外应用的聚合物材料 因长期受到光、热、氧的作用,会发生光降解,从而导致制品变色、表面出现裂纹、硬化 和力学性能的下降,进而严重影响室外使用的聚合物制品的寿命。因此,需要对其进行防 老化处理。
在聚合物中添加光稳定剂是提高材料耐老化性能的主要手段。常用的光稳定剂包括光 屏蔽剂,如碳黑、氧化锌、二氧化钛;紫外光吸收剂,如二苯甲酮类、苯并三唑类;自由 基捕捉剂;受阻胺类。其中,受阻胺是新型高效的光稳定剂,其光稳定机理包括:捕捉自 由基、淬灭单线态氧及分解过氧化物,使以受阻胺为载体的光稳定剂得到了广泛的应用。
由于紫外光老化是一个长期的过程,要真正解决聚合物制品的光降解问题,必须使光稳定剂在材料的使用期限内都能持续发挥作用。但是,其中低分子光稳定剂与聚合物基体 的相容性较差,而且在加工和使用过程中还会不同程度地受到各种环境因素的作用,如加 工过程的热作用、溶剂抽提作用、迁移作用,导致光稳定剂出现物理损耗,从而降低聚合 物制品的耐光老化性能,进而影响制品的使用寿命。
目前,使光稳定剂能够在较长时期内 保持稳定作用的方法有:制备高分子量光稳定剂、可聚合型光稳定剂单体与聚合物单体共 聚合制备具有光稳定性的聚合物材料、制备反应型光稳定剂接枝到聚合物分子链可反应性 基团上。但后两者由于需要对聚合物合成或加工工艺及设备进行一定的改进才能实现,难 以实施,而且会对聚合产生负作用,故无法得到广泛应用。
而高分子量光稳定剂,则以其 优异的耐热性、耐抽提性及耐迁移性等获得了广泛应用。如PDS(可聚合型受阻胺与苯乙 烯的共聚物)、光稳定剂LA和LA可聚合型受阻胺的均聚物)。该类受阻胺光稳 定剂虽然可以对聚合物材料进行有效的紫外光保护,但由于其自身结构特点即多呈液体或 粉末状,当其加入到聚合物材料中,特别是用量较大(超过2%)时,会破坏材料的凝聚 态结构,降低分子间的作用力,导致材料的力学性能下降,特别是其冲击强度。
尤其是对于紫 外光稳定性差且韧性也较差的聚合物材料,当受到紫外光照射后其韧性下降幅度更大,如 聚甲醛、聚对苯二甲酸乙二醇酯、苯二甲酸丁二醇酯及尼龙等。
飞秒检测配方还原:
先将100份丙烯酸戊酯、4份二乙烯基苯、6份十二烷基磺酸钠、3份碳酸钠和300 份水加入到反应釜中,在转速800转/分搅拌1小时,然后加入过硫酸钾1.5份,并继续在 800转/分搅拌下,升温至80℃反应1小时,其后在搅拌速度150转/分下反应4小时即获 得核乳液;在核乳液中加入0.8份过硫酸钾,然后在温度80℃,搅拌速度150转/分下滴 加30份丙烯腈、30份苯乙烯与70份甲基丙烯酰氧基甲基哌啶的混合物,4 小时内滴加完毕,再继续反应2小时即得核壳结构受阻胺光稳定剂聚合物乳液;将上述聚 合物乳液冷却至室温,然后用聚合物乳液体积3.5倍的质量浓度为10%的CaCl2水溶液破 乳、沉淀、抽滤、用水洗涤、干燥即得具有增韧作用的核壳结构受阻胺光稳定剂。
该光稳定剂的玻璃化转变温度为℃和93℃,初始热分解温度为259℃。
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