环氧树脂易变黄原因分析

B站影视 韩国电影 2025-05-26 18:27 3

摘要:芳香族环氧树脂特性含苯环结构的环氧树脂(如双酚A型)易吸收紫外线(300~400 nm),引发光氧化反应,导致共轭发色团(如醌类结构)形成,呈现黄色。

环氧树脂变黄的原因通常涉及化学结构、外界环境和工艺条件等多方面因素,以下为具体分析和应对措施:

一、化学结

芳香族环氧树脂特性
含苯环结构的环氧树脂(如双酚A型)易吸收紫外线(300~400 nm),引发光氧化反应,导致共轭发色团(如醌类结构)形成,呈现黄色。

胺类固化剂残留
部分胺类固化剂(如聚醚胺)在固化后可能残留未反应氨基,长期暴露于氧气中发生氧化生成亚硝基化合物(黄色)。

二、外界环境因素

紫外线辐射

机理:UV光引发自由基链式反应,导致聚合物链断裂和发色基团形成。

加速黄变条件:户外使用、强光照环境(如LED封装材料在蓝光照射下易黄变)。

热氧老化

温度每升高10°C,氧化速率约翻倍。高温(>80°C)下树脂主链的醚键(C-O)易氧化生成羰基(C=O),导致颜色加深。

杂质催化

金属离子(如Fe³⁺、Cu²⁺)作为氧化催化剂,加速树脂降解;水分引发水解反应(如酯键断裂)。

三、工艺与配方因素

固化不完全

固化剂比例偏差或固化温度不足,导致未交联单体残留(如环氧基团),后续缓慢氧化。

添加剂影响

增塑剂(如邻苯二甲酸酯)迁移挥发后,树脂孔隙率增加,加速氧化;

未添加抗氧剂(如受阻酚类BHT)或UV吸收剂(如苯并三唑类Tinuvin)。

四、解决方案

材料选择

替换为脂肪族环氧树脂(如氢化双酚A型)或脂环族环氧树脂(如ERL-4221),减少紫外吸收。

使用耐黄变固化剂(如酸酐类或IPDA)。

配方优化

添加0.1%~0.5% UV吸收剂(如Tinuvin 329)和0.3%~1%受阻胺光稳定剂(HALS)。

引入抗氧化剂(如Irganox 1010)抑制热氧老化。

工艺控制

确保固化完全:按化学计量精确配比,阶梯升温固化(如80°C预固化+120°C后固化)。

真空脱泡减少氧气残留,储存环境湿度

后处理保护

表面涂覆耐候涂层(如聚氨酯清漆或纳米SiO₂改性涂层),阻隔紫外线和氧气。

五、特殊场景建议

高透明度制品:选择硫醇类固化体系,搭配亚磷酸酯抗氧剂(如Irgafos 168)。

高温环境应用:采用酚醛环氧树脂(如DEN438)并添加陶瓷微粉提升热稳定性。

电子封装材料:使用低离子含量树脂(如半导体级EPO-TEK 353ND),避免金属杂质催化。

通过针对性优化材料、工艺及防护措施,可显著延缓环氧树脂黄变,延长制品使用寿命。实际应用中需根据具体工况进行老化测试(如QUV加速老化实验)以验证方案有效性。

AI生成,仅供参考学习交流

来源:生活少当家

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