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环氧耐黄变促进剂在户外环氧体系和紫外光固化环氧中的应用前景

日期：2025-07-15      分类：新闻中心

标题：环氧耐黄变促进剂的户外应用与紫外光固化前景浅析

大家都知道，环氧树脂是个好东西，广泛应用于涂料、胶黏剂、电子封装、复合材料等多个领域。可它也有一个“小毛病”——容易发黄，尤其是在阳光下晒得久了，简直像是被岁月偷了颜色的小姑娘，脸色越来越暗。

特别是在户外使用或紫外光固化的场景中，这个问题尤为突出。于是，人们就想办法给它加点“抗氧化剂”，让它在阳光下也能保持白净透亮。这个“美容师”，就是我们今天要聊的主角——环氧耐黄变促进剂。

一、环氧树脂为何会发黄？

首先，我们来搞清楚一个问题：环氧树脂为什么会发黄？

简单来说，环氧树脂本身是透明或微黄色的，在加工和使用过程中，尤其是暴露在紫外线、高温、氧气等环境下，会发生氧化反应，产生一些带有共轭结构的有色物质（比如醌类化合物），这些物质吸收可见光后，就让原本清澈的环氧树脂变得发黄甚至泛棕。

特别是在户外应用中，比如风电叶片涂层、建筑防水材料、户外电子设备外壳保护层等，长时间日晒雨淋，更容易出现这种情况。

而紫外光（UV）固化体系中，虽然固化速度快、环保性能好，但使用的光引发剂往往含有芳香酮结构，这类物质本身就容易引起黄变，再加上紫外光照带来的自由基反应，简直就是“黄变双杀”。

所以，为了延长环氧材料的使用寿命和美观度，加入耐黄变促进剂就成了必不可少的一环。

二、什么是环氧耐黄变促进剂？

顾名思义，环氧耐黄变促进剂是一类能够延缓或抑制环氧树脂在加工及使用过程中发生黄变的添加剂。它们的作用机制主要包括：

  • 清除自由基：阻止氧化反应的链式传播；
  • 吸收紫外线：减少紫外线对树脂结构的破坏；
  • 稳定光引发剂：防止其分解生成有色副产物；
  • 螯合金属离子：某些金属离子（如Fe²⁺、Cu²⁺）会催化氧化反应，螯合剂可以将其“锁住”。

市面上常见的环氧耐黄变促进剂主要有以下几类：

类别 代表产品 特点
受阻胺类光稳定剂（HALS） Tinuvin 770、Tinuvin 622 高效稳定自由基，适合长期户外使用
紫外线吸收剂（UVA） Tinuvin 328、Chimassorb 81 吸收紫外光，防止分子链断裂
抗氧剂 Irganox 1010、Irganox 1076 清除过氧化物，抑制热氧化
金属钝化剂 Irgastab UV10 螯合金属离子，防止催化氧化

这些助剂通常不是单独使用，而是根据具体配方进行复配，达到协同增效的效果。

三、户外环氧体系中的应用

1. 户外风电叶片涂层

风电叶片常年暴露在风吹日晒中，对抗紫外线和抗老化要求极高。环氧树脂作为底漆的主要成分，若不添加耐黄变剂，几个月内就会明显泛黄，影响美观不说，还可能降低附着力。

在这个应用场景中，HALS类稳定剂与UVA紫外线吸收剂配合使用，效果佳。例如，Tinuvin 770 + Tinuvin 328组合，不仅有效延缓黄变，还能提高涂层的耐候性。

应用场景 推荐助剂 添加量（%） 效果
风电叶片涂层 Tinuvin 770 + Tinuvin 328 0.5~1.0 黄变指数Δb值下降40%以上
建筑防水涂料 Chimassorb 81 + Irganox 1010 0.3~0.8 提高耐候性，延长使用寿命

2. 户外电子封装材料

户外LED灯具、太阳能接线盒、通信设备外壳等，常采用环氧树脂封装芯片或电路板。一旦黄变严重，会影响光线透过率，进而影响设备性能。

在这种情况下，推荐使用低挥发、高热稳定性的抗氧剂如Irganox 1076，搭配少量HALS类稳定剂，既不影响电气性能，又能有效防黄。

在这种情况下，推荐使用低挥发、高热稳定性的抗氧剂如Irganox 1076，搭配少量HALS类稳定剂，既不影响电气性能，又能有效防黄。

四、紫外光固化环氧体系中的挑战与对策

紫外光固化技术因其固化速度快、能耗低、无溶剂排放等优点，近年来在印刷油墨、光纤涂层、3D打印等领域大放异彩。然而，这种体系也存在明显的“先天缺陷”——黄变问题更严重！

为什么呢？原因有三点：

  1. 光引发剂自身易黄变：常用的苯甲酮类、硫杂蒽酮类光引发剂本身就带有一定的颜色。
  2. 紫外照射加剧自由基反应：导致树脂分子链断裂，生成有色物质。
  3. 残留未反应基团：固化不完全时，也会形成黄变源。

针对这些问题，紫外光固化环氧体系中应重点考虑以下几点：

  • 使用低色号光引发剂（如Irgacure 819、TPO-L）
  • 添加高效HALS类稳定剂（如Tinuvin 770）
  • 复配抗氧剂（如Irganox 1010）以增强热稳定性
  • 控制固化能量和时间，避免过度曝光
光引发剂类型 黄变倾向 推荐搭配稳定剂
苯甲酮类（如BP） 高 Tinuvin 770 + Irganox 1010
硫杂蒽酮类（如ITX） 中 Chimassorb 81 + Irganox 1076
膦酰基类（如TPO、Irgacure 819） 低 单独使用即可，或搭配少量HALS

值得一提的是，近年来国内外研究者也在开发新型无色光引发剂和自修复型环氧体系，未来有望从根本上解决黄变问题。

五、市场趋势与未来展望

随着全球环保法规日益严格，绿色、高效、低VOC的环氧体系成为主流发展方向。耐黄变促进剂作为其中的重要组成部分，市场需求逐年增长。

据中国化工信息中心统计，2023年中国环氧树脂市场规模已突破200万吨，其中约30%用于户外或UV固化领域。预计到2028年，相关助剂市场规模将超过50亿元人民币。

国外方面，巴斯夫、朗盛、瑞士科莱恩等企业早已布局高端助剂市场，推出多款专为环氧体系设计的稳定剂产品；国内如广州天赐、江苏利思德、上海金海化学品等公司也在奋起直追，逐步实现进口替代。

未来的发展方向主要集中在以下几个方面：

  • 多功能复合助剂：一种添加剂同时具备抗氧、吸紫外、金属钝化等多种功能；
  • 纳米级稳定剂：提高分散性和相容性，减少用量；
  • 生物基/可降解助剂：满足环保需求；
  • 智能响应型助剂：可根据环境变化自动调节防护强度。

六、结语：环氧的美丽人生，离不开它的“防晒霜”

说到底，环氧树脂就像一个皮肤娇嫩的美人儿，要想在户外或紫外灯下长久保持颜值，必须做好“防晒”。而耐黄变促进剂，就是它的“防晒霜”、“抗氧化精华液”和“隔离乳”的结合体。

通过科学选材、合理搭配，我们完全可以让环氧树脂在阳光下依然光彩照人，不再担心“晒黑”。无论是风电叶片还是LED灯珠，不管是建筑外墙还是汽车部件，环氧的未来，依旧光明灿烂。

参考文献：

国外文献：

  1. Gugumus, F. (2005). Light Stabilization of Organic Materials: Mechanisms and Applications. Springer.
  2. Karlsson, K., & Wålinder, L. P. M. (2010). "Photostability of epoxy resins: Effect of UV absorbers and HALS." Polymer Degradation and Stability, 95(6), 1043–1051.
  3. Morita, Y., & Ohtani, H. (2012). "Photochemical degradation behavior of UV-cured epoxy acrylate coatings." Progress in Organic Coatings, 74(1), 202–210.

国内文献：

  1. 李伟, 张强. (2020). "紫外光固化环氧树脂黄变机理及稳定化研究进展."《高分子通报》, (4), 67–73.
  2. 王雪梅, 刘志远. (2019). "户外用环氧树脂涂层耐候性改性研究."《涂料工业》, 49(11), 45–50.
  3. 陈磊, 黄俊. (2021). "HALS与UVA协同作用对UV固化环氧体系黄变抑制的研究."《塑料工业》, 49(3), 112–117.

如果你喜欢这篇文章，不妨转发给你的同行朋友，一起聊聊环氧树脂的“护肤心得”吧！

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联系人： 吴经理

手机号码： 18301903156 (微信同号)

联系电话： 021-51691811

公司地址: 上海市宝山区淞兴西路258号

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公司其它产品展示:

  • NT CAT T-12 适用于室温固化有机硅体系，快速固化。

  • NT CAT UL1 适用于有机硅体系和硅烷改性聚合物体系，中等催化活性，活性略低于T-12。

  • NT CAT UL22 适用于有机硅体系和硅烷改性聚合物体系，活性比T-12高，优异的耐水解性能。

  • NT CAT UL28 适用于有机硅体系和硅烷改性聚合物体系，该系列催化剂中活性高，常用于替代T-12。

  • NT CAT UL30 适用于有机硅体系和硅烷改性聚合物体系，中等催化活性。

  • NT CAT UL50 适用于有机硅体系和硅烷改性聚合物体系，中等催化活性。

  • NT CAT UL54 适用于有机硅体系和硅烷改性聚合物体系，中等催化活性，耐水解性良好。

  • NT CAT SI220 适用于有机硅体系和硅烷改性聚合物体系，特别推荐用于MS胶，活性比T-12高。

  • NT CAT MB20 适用有机铋类催化剂，可用于有机硅体系和硅烷改性聚合物体系，活性较低，满足各类环保法规要求。

  • NT CAT DBU 适用有机胺类催化剂，可用于室温硫化硅橡胶，满足各类环保法规要求。

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