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墼料工业
第41卷第7期
CHINA PLASTICS INDUSTRY
2013年7月
光稳定剂应用在聚碳酸酯之探讨
朱孝培,颜盟晃,谢杰修,简智娴,陈正声,黄耀兴
(台湾永光化学工业(股)公司特用化学事业处,台湾桃园32849)
摘要:分别添加了5种不同的苯并三唑类紫外光吸收剂和受阻胺光稳定剂在聚碳酸酯(PC)树脂中,利用耐候
试验机、万能试验机、色差仪和高效液相色谱(HPLC)来探讨它们对聚碳酸酯的保护作用以及对紫外光的阻隔效果。
结果表明,添加上述光稳定剂能明显改善PC在耐候测试中产生的黄变现象和物性下降等问题。
关键词:聚碳酸酯;紫外光吸收剂;受阻胺光稳定剂;耐候性能;耐黄变性能;紫外光阻隔率
DOI:10.3969/j-issa1005-5770.2013.07.028
中图分类号:TQ314.24;TQ323,4
文献标识码;B
文章编号:1005-5770(2013)07-0116-04
Application of the ight Stabilizer for Polycarbonate
ZHU Xiao-pei, YAN Meng-huang, XIE Jiexiu, JAN Zhi-xian, CHEN Zheng-sheng, HUANG Yao-xing
(Taiwan Everlight Chemical Industrial Corporation, Taoyuan 32849, China)
Abstract: The benzotriazole ultra violet absorbers and hindered amine light stabilizer(HALS) were
added in the P:. The effects of the ai ies on the protection and cut-off ability for PC were studied by
QUV weathering testing machine, universal testing machine, and colorimeter and high performance liquid
yellowing phenomenon of the PC in the weatherability test and the mechanical property decreasing proble
Its showed that adding the
light stabilizers can significantly improve the
Keywords: Polycarbonate; Ultraviolet Absorber; Light Stabilizer Weathering Performance
Anti-yellowing Property; Ultraviolet Cut-off Performance
聚碳酸酯(PC)是一种无定形、透明的热塑性通过挤出、注射、压延等加工方式,制作成薄膜、板
聚合物,具有优良的机械性能及高耐热性等特点。可材以及各型组件。其适用的范围相当广泛,常见的应
EO.io(
用有镜片、遮阳板、运动用品等相
关应用产品-?
CO-CO
聚碳酸酯在长时间阳光照射之
下,会吸收紫外光而发生光降解现
象。 Rivaton等]利用傅里叶红外光
谱(FTIR)和紫外线(UV)进行
光老化测试,提出了聚碳酸酯的降
H
hy
解机制(如图1所示)。而
等的研究显示,聚碳酸酯在照射
HC
紫外光会产生 Photo- Fries重排现象
导致黄色物质产生,从而影响聚碳
酸酯产品的外观
高分子降解的连锁反应如图2
所示。X基团(树脂中的发色基团)
图1聚碳酸酯的光降解机制
在照射了紫外光后,产生自由基攻
Fig 1 Photo-degradation mechanism of polycarbonate
击高分子,进而产生连锁反应。光
作者简介:朱孝培,男,1982年生,工程师,主要从事光稳定剂在高分子材料的研究。shiaopei@ecic.com.tw
第41卷第7期
朱孝培,等:光稳定剂应用在聚碳酸酯之探讨
?117?
稳定剂主要可分为两种:紫外光吸收剂(UVA)和受120℃放置4h以去除水分,再添加不同含量的光稳
阻胺光稳定剂(HAIS)。UVA是吸收紫外光并转换成定剂在聚碳酸酯中,使用震雄射出机(50t)制作所
热,避免紫外光对高分子的破坏;而HAIS则是捕捉自需的试样。
由基,使连锁反应中止,进而降低高分子降解的程度。1.3测试与表征
0受光赛
采用UV测试机(型号 QUV/se,美国Q-Lab公
外吸收荆
司)按照 ASTM G154-2006规范或以340nm灯管以
(UVA)
全照光方式进行加速老化实验,将不同照射时间的样
品进行色差值和拉伸测试。
利用色差仪(型号CM-3500d,日本美能达公
司)依照CIE15:2004规范测定颜色,测定试样的
图2光稳定剂的作用机制
L”、a"、b"值,并由公式(1)计算黄色指数变化
Fig 2 Light stabilizer of mechanism
值(△YD):
1实验部分
1.1主要原料
式中,。-起初I值;Y1ー耐候后的Y值。
聚碳酸酯:PC-115,奇美实业股份有限公司;苯
利用万能试验机(型号UA-016,台湾 Hung Ta
并三唑类紫外线吸收剂: Versor872(EV72)、Eer-公司)按照 ASTTM D638-2010规范测定PC试样的断
sob8234(EV234),永光化学(股)公司;受阻胺裂伸长率。老化后试样的物性保留率按公式(3)
光稳定剂
090(EV90)、 Eversorb91计算
(EV91)和 Eversorb695(EV95),永光化学(股)
r=×x100%
公司。光稳定剂的化学结构如表1所示。
B
(2)
表1光稳定剂种类
式中,びー物性保留率,%;B。-耐候测试前的物性;
Tab 1 Types of light stabilizers
B1-耐候测试后的物性。
型号化学结构
备注
采用UV- Visible光谱仪(UV2600,日本岛津公
同)测试样品在430~320nm之间的透过率图谱,按
EV72
苯并二唑类光稳定剂公式(3)计算平均透过率
(3)
式中,Tー平均透过率,%;A-波长430~320nm之
EV234
苯并三唑类光稳定剂
间的透过率面积;A-测试波长范围,nm
利用高效液相色谱(HPLC,型号2695/2996
美国 Waters公司)测定光稳定剂的残留量。
低分子型受阻胺光
c
稳定剂(N一H型)
2结果与讨论
2.1紫外光阻隔能力
90
高分子型受阻胺光
EV9I
稳定剂(N-H型)
EV72
40
空白试样
EV234
20
耐酸型受阻胺光
EV95
稳定剂(N-OR型
350
41043