环氧酸酐固化体系中耐黄变促进剂的应用研究，有效保持产物透明度和美观性。
各位朋友，化工界的同仁们，大家下午好！
我是今天的主讲人，一位在环氧树脂领域摸爬滚打多年的老兵。今天，我们要聊一个既实用又颇具挑战性的话题：环氧酸酐固化体系中耐黄变促进剂的应用，如何让我们的产物既有内涵（性能），又有颜值（透明度和美观性）！
引言：颜值即正义，透明是王道！
在这个“颜值即正义”的时代，产物的外观质量越来越受到重视。想象一下，你精心设计了一款环氧树脂浇注体，想让它像水晶一样晶莹剔透，结果固化后却变成了泛黄的“老照片”，是不是很让人沮丧？这就像你兴高采烈地打扮一番去约会，结果出门前发现脸上冒了个痘痘，瞬间心情诲辞飞苍到谷底！
在环氧树脂领域，黄变问题一直是困扰着我们的一个“老大难”问题。特别是在环氧酸酐固化体系中，由于固化机理的特殊性，更容易出现黄变现象。而环氧酸酐体系因其优异的电气绝缘性能、耐热性能和机械性能，在电子封装、电气绝缘等领域应用广泛，所以解决黄变问题就显得尤为重要。
一、环氧酸酐固化体系：优点与挑战并存的“潜力股”
首先，我们来简单回顾一下环氧酸酐固化体系。它就像一位“潜力股”，拥有许多令人心动的优点：
- 优异的电气绝缘性能： 环氧酸酐固化物具有极高的电阻率和击穿强度，是电子封装和高压电器绝缘的理想选择。
- 良好的耐热性能： 酸酐固化的环氧树脂耐热性通常优于胺类固化剂，能承受更高的工作温度。
- 较低的收缩率： 固化过程中收缩率低，降低了内应力，提高了产物的尺寸稳定性。
- 较长的操作时间： 酸酐固化反应速率相对较慢，赋予了操作者更长的操作时间，降低了返工率。
但是，就像任何事物都有两面性一样，环氧酸酐固化体系也面临着一些挑战，其中突出的就是：
- 容易黄变： 在高温、光照或氧化条件下，固化后的环氧树脂容易发生黄变，影响产物的外观质量。
- 固化时间较长： 与胺类固化剂相比，酸酐固化反应速度较慢，需要较高的固化温度或更长的固化时间。
- 吸湿性： 酸酐固化剂本身具有一定的吸湿性，容易与空气中的水分反应，影响固化效果。
二、黄变的“元凶”是谁？
那么，环氧树脂黄变的“元凶”到底是谁呢？这就像侦探破案一样，我们需要抽丝剥茧，找出幕后黑手。一般来说，环氧树脂黄变的主要原因包括：
- 光氧化： 环氧树脂中的某些基团在光照下发生氧化反应，生成有色物质。
- 热氧化： 在高温条件下，环氧树脂发生热氧化反应，产生羰基、烯酮等发色基团。
- 胺催化剂的影响： 如果使用胺类催化剂促进固化，胺类物质容易与环氧树脂反应生成有色物质。
- 酸酐固化剂的影响： 某些酸酐固化剂在高温下容易分解，产生有色物质。
- 杂质： 原材料或生产过程中引入的杂质也可能导致黄变。
叁、耐黄变促进剂：对抗黄变的“秘密武器”
既然找到了黄变的“元凶”，我们就可以对症下药，使用耐黄变促进剂来对抗黄变。耐黄变促进剂就像我们的“秘密武器”，可以在以下几个方面发挥作用：
- 吸收紫外线： 某些耐黄变促进剂可以吸收紫外线，减少光氧化反应的发生。
- 捕捉自由基： 某些耐黄变促进剂可以捕捉自由基，抑制氧化反应的链式传递。
- 稳定环氧树脂： 某些耐黄变促进剂可以与环氧树脂中的活性基团反应，提高环氧树脂的稳定性。
- 钝化金属离子： 某些耐黄变促进剂可以钝化金属离子，减少金属离子催化的氧化反应。
四、耐黄变促进剂的“家族成员”
耐黄变促进剂种类繁多，就像一个庞大的“家族”，每个成员都有自己的特点和适用范围。常见的耐黄变促进剂包括：
- 受阻胺光稳定剂（贬础尝厂）： HALS 是一类高效的光稳定剂，通过捕捉自由基来抑制氧化反应。
- 紫外线吸收剂（UV Absorber）： UV Absorber 可以吸收紫外线，减少光氧化反应的发生。
- 抗氧化剂： 抗氧化剂可以抑制氧化反应的发生，延缓材料的老化。
- 磷酸酯类化合物： 磷酸酯类化合物可以与金属离子络合，钝化金属离子，减少金属离子催化的氧化反应。
- 亚磷酸酯类化合物： 亚磷酸酯类化合物具有良好的抗氧化性能，可以提高环氧树脂的热稳定性。
- 特殊功能助剂： 一些新型的耐黄变助剂，可能具有多种功能，例如同时具备抗氧化、紫外线吸收和自由基捕捉能力。
为了更清晰地了解各种耐黄变促进剂的特点，我们用表格来总结一下：
| 促进剂类型 | 主要作用机制 | 优点 | 缺点 | 适用范围 |
|---|---|---|---|---|
| 受阻胺光稳定剂(贬础尝厂) | 捕捉自由基 | 高效的光稳定效果，与紫外线吸收剂协同效果更好 | 部分 HALS 可能与某些添加剂发生反应，影响固化效果 | 需要长期暴露在光照下的产物，例如户外涂料、汽车涂料等 |
| 紫外线吸收剂(UV Absorber) | 吸收紫外线 | 保护环氧树脂免受紫外线伤害，价格相对较低 | 长期暴露在高温下可能分解，影响效果 | 对透明度要求较高的产物，例如光学器件、透明涂料等 |
| 抗氧化剂 | 抑制氧化反应 | 提高环氧树脂的热稳定性，延缓老化 | 部分抗氧化剂可能影响产物的颜色 | 需要在高温环境下使用的产物，例如电子封装材料、耐高温涂料等 |
| 磷酸酯类化合物 | 钝化金属离子 | 抑制金属离子催化的氧化反应，提高产物的耐黄变性 | 添加量过多可能影响产物的力学性能 | 含有金属催化剂或容易接触金属离子的产物，例如电子封装材料、金属涂料等 |
| 亚磷酸酯类化合物 | 具有良好的抗氧化性能 | 提高环氧树脂的热稳定性 | 水解稳定性较差，容易受潮分解 | 需要在高温环境下使用的产物，特别是对颜色稳定性要求高的产物 |
| 特殊功能助剂 | 视具体产物而定 | 可能具有多种功能，例如同时具备抗氧化、紫外线吸收和自由基捕捉能力 | 价格通常较高，选择需要谨慎 | 根据具体需求选择，适用于对性能要求较高的产物 |
五、如何选择“佳拍档”？
| 促进剂类型 | 主要作用机制 | 优点 | 缺点 | 适用范围 |
|---|---|---|---|---|
| 受阻胺光稳定剂(贬础尝厂) | 捕捉自由基 | 高效的光稳定效果，与紫外线吸收剂协同效果更好 | 部分 HALS 可能与某些添加剂发生反应，影响固化效果 | 需要长期暴露在光照下的产物，例如户外涂料、汽车涂料等 |
| 紫外线吸收剂(UV Absorber) | 吸收紫外线 | 保护环氧树脂免受紫外线伤害，价格相对较低 | 长期暴露在高温下可能分解，影响效果 | 对透明度要求较高的产物，例如光学器件、透明涂料等 |
| 抗氧化剂 | 抑制氧化反应 | 提高环氧树脂的热稳定性，延缓老化 | 部分抗氧化剂可能影响产物的颜色 | 需要在高温环境下使用的产物，例如电子封装材料、耐高温涂料等 |
| 磷酸酯类化合物 | 钝化金属离子 | 抑制金属离子催化的氧化反应，提高产物的耐黄变性 | 添加量过多可能影响产物的力学性能 | 含有金属催化剂或容易接触金属离子的产物，例如电子封装材料、金属涂料等 |
| 亚磷酸酯类化合物 | 具有良好的抗氧化性能 | 提高环氧树脂的热稳定性 | 水解稳定性较差，容易受潮分解 | 需要在高温环境下使用的产物，特别是对颜色稳定性要求高的产物 |
| 特殊功能助剂 | 视具体产物而定 | 可能具有多种功能，例如同时具备抗氧化、紫外线吸收和自由基捕捉能力 | 价格通常较高，选择需要谨慎 | 根据具体需求选择，适用于对性能要求较高的产物 |
五、如何选择“佳拍档”？
面对如此众多的耐黄变促进剂，我们该如何选择呢？这就好比给环氧树脂找“佳拍档”，需要考虑以下几个因素：
- 环氧树脂的种类： 不同的环氧树脂具有不同的化学结构和性能特点，需要选择与之相容的耐黄变促进剂。
- 酸酐固化剂的种类： 不同的酸酐固化剂具有不同的反应活性和耐热性，需要选择与之匹配的耐黄变促进剂。
- 使用环境： 如果产物需要在高温、光照或潮湿的环境中使用，需要选择具有相应耐受性的耐黄变促进剂。
- 成本： 不同的耐黄变促进剂价格差异较大，需要根据预算选择合适的类型。
- 性能要求： 如果对产物的透明度、颜色稳定性或力学性能有特殊要求，需要选择能够满足这些要求的耐黄变促进剂。
- 添加量： 耐黄变促进剂的添加量需要根据具体情况进行调整，过少可能效果不佳，过多可能影响产物的性能。一般来说，添加量在0.1%-5%之间，具体数值需要根据实验确定。
六、案例分析：实战演练
为了更好地理解耐黄变促进剂的应用，我们来看一个实际案例。
案例： 某公司生产的环氧树脂浇注体，用于户外电子设备的封装，要求具有良好的透明度和耐候性。
问题： 浇注体在户外使用一段时间后，出现明显的黄变现象，影响了设备的美观和性能。
解决方案：
- 选择合适的环氧树脂和酸酐固化剂： 选择具有良好耐候性和低黄变倾向的环氧树脂和酸酐固化剂。例如，脂环族环氧树脂通常比双酚础型环氧树脂具有更好的耐候性。
- 添加耐黄变促进剂： 考虑到产物需要在户外使用，选择了 HALS 和 UV Absorber 复合使用。HALS 捕捉自由基，抑制氧化反应，UV Absorber 吸收紫外线，减少光氧化反应。
- 优化固化工艺： 调整固化温度和时间，避免过度固化，减少热氧化反应的发生。
- 添加量优化：通过正交试验，优化HALS和UV Absorber 的添加比例，确定佳配方。
结果： 经过优化后的浇注体，在户外使用一年后，黄变现象得到明显改善，透明度保持良好，满足了客户的要求。
以下为该案例中添加剂的使用参数表：
| 添加剂 | 供应商 | 化学成分 | 添加量（飞迟%） | 作用 |
|---|---|---|---|---|
| HALS-A | 础叠颁化工 | 癸二酸二(2,2,6,6-四甲基-4-基)酯 | 0.5 | 捕捉自由基，抑制氧化反应 |
| UV Absorber-B | 齿驰窜公司 | 2-(2′-羟基-5′-甲基苯基)苯并叁唑 | 1.0 | 吸收紫外线，减少光氧化反应 |
七、未来展望：耐黄变技术的“诗和远方”
随着科技的不断发展，耐黄变技术也在不断进步。未来，我们有望看到：
- 新型高效的耐黄变促进剂： 具有更强的抗氧化能力、紫外线吸收能力和自由基捕捉能力，能够更好地保护环氧树脂。
- 多功能化的耐黄变促进剂： 集多种功能于一体，例如同时具备耐黄变、阻燃、增韧等功能，简化配方，提高产物的综合性能。
- 智能化的耐黄变技术： 能够根据环境条件自动调节耐黄变性能，实现“智能保护”。
- 更环保的耐黄变解决方案： 采用更环保的原材料和生产工艺，减少对环境的影响。
结语：让透明永驻，让美丽常在！
各位朋友，环氧树脂的耐黄变问题虽然具有挑战性，但只要我们深入研究，不断创新，就能找到有效的解决方案。让我们携手努力，共同推动环氧树脂技术的进步，让我们的产物既有内涵，又有颜值，让透明永驻，让美丽常在！
谢谢大家！
希望这次讲座对大家有所帮助。如果大家有任何问题，欢迎随时提问。
====================联系信息=====================
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
===========================================================
聚氨酯防水涂料催化剂目录
-
NT CAT 680 凝胶型催化剂，是一种环保型金属复合催化剂，不含RoHS所限制的多溴联、多溴二醚、铅、汞、镉等、辛基锡、丁基锡、基锡等九类有机锡化合物，适用于聚氨酯皮革、涂料、胶黏剂以及硅橡胶等。
-
NT CAT C-14 广泛应用于聚氨酯泡沫、弹性体、胶黏剂、密封胶和室温固化有机硅体系；
-
NT CAT C-15 适用于芳香族异氰酸酯双组份聚氨酯胶黏剂体系，中等催化活性，比A-14活性低；
-
NT CAT C-16 适用于芳香族异氰酸酯双组份聚氨酯胶黏剂体系，具有延迟作用和一定的耐水解性，组合料储存时间长；
-
NT CAT C-128 适用于聚氨酯双组份快速固化胶黏剂体系，在该系列催化剂中催化活性强，特别适合用于脂肪族异氰酸酯体系；
-
NT CAT C-129 适用于芳香族异氰酸酯双组份聚氨酯胶黏剂体系，具有很强的延迟效果，与水的稳定性较强；
-
NT CAT C-138 适用于芳香族异氰酸酯双组份聚氨酯胶黏剂体系，中等催化活性，良好的流动性和耐水解性；
-
NT CAT C-154 适用于脂肪族异氰酸酯双组份聚氨酯胶黏剂体系，具有延迟作用；
-
NT CAT C-159 适用于芳香族异氰酸酯双组份聚氨酯胶黏剂体系，可用来替代A-14，添加量为A-14的50-60%；
-
NT CAT MB20 凝胶型催化剂，可用于替代软质块状泡沫、高密度软质泡沫、喷涂泡沫、微孔泡沫以及硬质泡沫体系中的锡金属催化剂，活性比有机锡相对较低；
-
NT CAT T-12 二月桂酸二丁基锡，凝胶型催化剂，适用于聚醚型高密度结构泡沫，还用于聚氨酯涂料、弹性体、胶黏剂、室温固化硅橡胶等；
-
NT CAT T-125 有机锡类强凝胶催化剂，与其他的二丁基锡催化剂相比，T-125催化剂对氨基甲酸酯反应具有更高的催化活性和选择性，而且改善了水解稳定性，适用于硬质聚氨酯喷涂泡沫、模塑泡沫及CASE应用中。