PVC塑料型材在我國(guó)應(yīng)用極為廣泛,市場(chǎng)巨大。許多PVC型材在使用中出現(xiàn)的質(zhì)量問題很多與自然界的光老化以及濕氣條件相關(guān),很是值得同行關(guān)注,其中PVC塑料型材在QUV紫外光和凝露循環(huán)試驗(yàn)中出現(xiàn)的滲色(出現(xiàn)棕紅色的滲色現(xiàn)象)現(xiàn)象就是其中之一(目前我國(guó)*常見的紫外老化箱是美國(guó)Q-Lab公司生產(chǎn)的QUV紫外老化箱),這種現(xiàn)象在自然應(yīng)用環(huán)境下真實(shí)存在,所以發(fā)現(xiàn)其作用機(jī)理和找到可行的解決手段很是必要。
實(shí)際上,國(guó)內(nèi)同行許多都具備了QUV紫外老化箱設(shè)備并開展了多年的紫外老化耐候測(cè)試,通過近十多年來向國(guó)外先進(jìn)同行的技術(shù)學(xué)習(xí)和交流,加上自身的研究,PVC的共軛雙鍵變色機(jī)理已經(jīng)達(dá)成共識(shí):PVC的自由基聚合原理決定了其分子鏈中無序結(jié)構(gòu)的存在,而C-Cl鍵的低鍵能結(jié)構(gòu)特征決定了其是熱不穩(wěn)定的聚合物。PVC在加工過程中表現(xiàn)出來的熱穩(wěn)定性能及加工性能遠(yuǎn)低于與其主鏈結(jié)構(gòu)相似的PE。PVC在100度就開始分解放出氯化氫,170℃左右即明顯分解。同樣在光照條件下,也會(huì)造成PVC的分解,當(dāng)共軛雙鍵數(shù)超過8時(shí),即開始發(fā)生變色,顏色變化:黃》》紅》》黑。所以,PVC加工過程必須加熱穩(wěn)定劑,在用于戶外制品時(shí)也要加鈦白粉或其他抗光老化助劑。原料里面可能添加了一些受阻酚類抗氧劑,它可能會(huì)導(dǎo)致聚合物變色,主要是原因所用酚類抗氧劑芐基碳原子上的氫原子可以被取代而生成一個(gè)自由基,該自由基易在微量氧存在下可發(fā)生氧化偶合,生成副產(chǎn)物四甲基二苯醌,這種副產(chǎn)物會(huì)促使高聚物色變,這種色變?cè)谟?u>氧和水(凝露)(QUV紫外老化箱的QUV-SPRAY型號(hào)具備紫外光照射和冷凝循環(huán)的功能)以及無光的情況下為渾色(紅),在自然光下則迅速變成黃色,從而使制品出現(xiàn)污色。
通過選擇含有特殊結(jié)構(gòu)的酚抗氧劑如半受阻酚類抗氧劑Irganox245、KY2586、Topanol CA、AO-80、Cyanox 1790等,和再添加合適的協(xié)同穩(wěn)定劑如亞磷酸酯類抗氧劑Irgafos 168、Irgafos P-EPQ等,可將這種變**況減至*小。不過,不是所有的添加劑都能有效作用,這取決于這些添加劑和塑料主體本身的相容性是否良好。添加劑一般屬于低分子結(jié)構(gòu),要和高分子鏈的主體很好相容,需要配方設(shè)計(jì)者在前期配方理論設(shè)計(jì)和QUV紫外老化箱中的試驗(yàn)過程中得到驗(yàn)證。