PC/ABS耐光照老化的秘密

相信不少細心的同學會發(fā)現，一般由塑料制成的汽車內外飾件經過光照老化后，容易發(fā)生褪色、表面光澤降低，皮紋丟失等現象，這就是光照老化現象。

太陽光照射至地球表面，被臭氧層吸收后所剩余的紫外部分，以及波長為290-400nm的輻射，會引發(fā)塑料的降解。PC/ABS同樣避免不了光照后的加速老化，影響到外觀及其性能，如何改善PC/ABS的耐光照老化性？那么就讓小編帶你破解PC/ABS耐光照老化的秘密吧！

① 二苯甲酮類：主要吸收位于波長260nm附近，給電子取代基可以使它的吸收向長波方向移動至300-400nm范圍內，使總的紫外吸收增高。

② 2-羥苯基苯并三唑類：這類紫外線吸收劑在300-385nm內有較高的吸光指數,接近于理想吸收劑的要求。它的作用機理是將吸收的光能轉化為熱能，也是基于互變異構體。由于其分子量較小，容易向表面遷移，揮發(fā)后效率大大降低。

③ 受阻胺（HALS）類：受阻胺與紫外穩(wěn)定劑的作用方式不同，而是通過捕獲自由基、分解氫過氧化物和傳遞激發(fā)態(tài)分子的能量等多種途徑來抑制光氧降解反應。受阻胺對塑料的光穩(wěn)定化作用常是其他紫外穩(wěn)定劑的2～4倍。

④ 炭黑：最好的紫外吸收劑，能夠把光能轉化為熱能，保護塑料表面免遭一定波長的射線照射，其防護作用的效率，取決于炭黑的粒徑、結構和表面化學性。當炭黑的粒徑較小時，因表面積增大，其吸收光或遮光能力增加，故紫外線防護作用增強，當粒徑小于20nm以后，其防護作用趨于同一水平。

1、ABS的光穩(wěn)定化

ABS的光老化降解，開始是發(fā)生于表面的，隨后力學性能很快加速惡化，苯并三唑能夠保護ABS的深層，而受阻胺（HALS）則可以保護ABS的表層。因此， HALS與苯并三唑的復配使用，可獲得真正的協(xié)同效應，最大限度賦予ABS良好的光穩(wěn)定性，如表1所示。

表1 2mm厚注塑ABS樣板經光照后貯存于暗處的顏色變化

注：1. 采用Weather-Ometer WRC600 人工老化箱，不噴水，黑板溫度約53℃。2. 黃度指數按ASTM D1925-70執(zhí)行

2、PC的光穩(wěn)定化

PC收到紫外輻照時，吸收紫外光線后，自身能夠形成強烈吸收紫外光的物質，所以PC的降解一般局限于表層250μm以內。據研究，PC對波長360nm的紫外光有吸收，但其強吸收區(qū)是在波長300nm以下。

另外，PC光照老化時生成的各種化學基團，雖然不直接與環(huán)境中存在的水發(fā)生反應，但是，在PC分子鏈斷裂時形成的極性基團非常有利于水的穿透，結果使PC水解而釋放出低聚物和雙酚A，這些物質更容易被氧化，所以水解會大大提高PC的光照老化速度。因此，當PC較長時間被輻照時，光照和水的協(xié)同老化作用就顯得更加明顯。

PC光照老化后，首先發(fā)生變化的是顏色和光澤。大量的實驗證明，在延緩PC發(fā)黃方面，2-（2’-羥苯基）苯并三唑的效果是最佳的，如圖1所示。

2mm厚PC樣板的黃變情況（采用Xenotest 1200老化箱，不噴水，黑板溫度約53℃）

a：無光穩(wěn)定劑

b：PC-0.25% UVA-25

c：PC-0.25% UVA-23

d：PC-0.25% UVA-1

需要注意的是：受阻胺（HALS）是禁止使用在PC/ABS中的，在一般情況下，堿性化合物的胺類會大大加速PC的分解，在干態(tài)的光照條件下，雖然能夠部分提高PC/ABS的光照老化性能，但是，將使用了受阻胺（HALS）的PC/ABS放在高溫高濕的條件下，PC/ABS基材會嚴重發(fā)泡，面目全非，無任何使用性能，如圖2所示。

顯而易見，如果要提高PC/ABS的光照老化性能，則需結合PC和ABS各自的耐光照老化性能，選用高低分子量及不同種類的苯并三唑和二苯甲酮進行復配，如果是深色的制品，加入一些耐候性能優(yōu)越的炭黑，這樣的協(xié)同作用，才能使PC/ABS具有良好的光照老化性能。

來源：公眾號PCABS技術微論壇；轉載僅為分享更多信息，版權歸原作者所有

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