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抵御紫外线的黑魔法 | 光稳定剂的应用(三)
来源:美扬时代 时间:2022年09月02日

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前面我们了解到紫外吸收剂和受阻胺稳定剂是一对互帮互助的好朋友,它们协同作用能提高涂料的抗老化性能。要达到最佳的抗光老化效果,必须优化光稳定剂的添加量,那么如何确定具体的添加量呢?首先,清漆和色漆的要求不同。

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光稳定剂在清漆体系里的应用

在清漆里由于没有颜填料吸收紫外线,对树脂的伤害更加直接,因此需要增加紫外吸收剂的量,紫外线吸收剂(UVA)和受阻胺稳定剂(HALS)的比例通常为2:1。



光稳定剂在色漆体系里的应用

色漆里,由于含有粉料,其中一些粉料(如:钛白粉)有吸收紫外线的功能,因此,紫外线对漆膜的破坏主要作用在生成自由基引起树脂分子链断裂,进而引起树脂降解,所以受阻胺自由基捕捉剂(HALS)要多加,紫外线吸收剂(UVA)和受阻胺稳定剂(HALS)的比例通常为1:2。


其次,薄膜和厚膜要求不同。对于薄膜(膜厚小于10微米)的涂层,紫外线对基材的破坏力更强,因此我们需要高性能的产品。


下图是添加不同光稳定剂的漆膜在氙灯下照射不同时间后漆膜色差变化


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由上图可以看出,在薄膜涂层里,使用高性能的紫外吸收剂Tinuvin® 479  的表现更优异!


近年来随着环保的要求越来越严格,很多的涂料体系也实现了油性向水性的转变。光稳定剂的技术也随之发展,BASF公司推出了采用了NEAT(胶囊包裹)技术的水性光稳定剂产品-Tinuvin ® DW系列。

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• 形成小粒径的单体和光稳定剂颗粒 

• 通过适合的分散剂来稳定体系,防止聚结 

• 聚合反应形成高度稳定的胶体分散体 

• 形成核壳结构或 聚合物基质 (如海绵状)


Tinuvin® DW (N) 系列的特点

 低粘度,无溶剂光稳定剂分散体

 丙烯酸胶囊包覆颗粒技术 (NEAT),活性 含量 20 - 45%

 总固含: 大约 40 - 55%

 粒径尺寸: 50-200nm

 优异的储存稳定性,无沉淀

 易添加和计量


虽然油性光稳定剂在先用两性溶剂混合的情况下也可以用于水性体系里,但是相同固含的产品DW系列的保护效果优于油性产品,见下图:

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大家最关心的问题是光稳定剂对漆膜耐老化性能到底能提高多少,我们用数据说话。

在单组分白色和红色氨基烤漆体系里添加不同的光稳定剂,测试漆膜耐老化性能,和空白做对比,漆膜色差和光泽保持率见下图:

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光稳定剂对提高漆膜耐老化性能有显著的作用,帮助保护漆膜少受紫外线破坏,极大提高漆膜寿命。在涂料行业,光稳定剂被大量可以应用于户外耐久涂料。

近年来,随着我国光伏产业的蓬勃发展,光稳定剂在太阳能支架、背板、反射镜涂料这些紫外线强度极高的场景中发挥着重要的作用。

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