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行業新聞
如何判斷PU樹脂是否耐黃變?
- 作者:新美涂
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判斷PU樹脂是否真正耐黃變,需要結合多種方法和信息進行綜合評估。沒有單一的方法能100%保證,但以下步驟和指標可以提供強有力的證據:
一、 源頭核查(最基礎、最重要)?
詢問供應商/查看技術資料:?
直接提問:? 直截了當地詢問供應商該樹脂是基于?脂肪族/脂環族異氰酸酯(如HDI, IPDI, H12MDI)?還是?芳香族異氰酸酯(如TDI, MDI)?。?這是根本區別!? 聲稱耐黃變的PU樹脂?必須?是基于脂肪族/脂環族體系的。芳香族體系再怎么優化也很難達到高等級的耐黃變性。
查看TDS/MSDS:? 仔細閱讀供應商提供的技術數據表和安全數據表。耐黃變樹脂的TDS通常會:
明確標注“耐黃變”、“非黃變”、“脂肪族”、“耐候”、“光穩定”等關鍵詞。
在“主要成分”或“化學類型”部分指明使用HDI, IPDI, H12MDI等或其預聚物/衍生物。
列出添加的光穩定劑(UVA, HALS)和抗氧化劑。
關注性能描述:? TDS中通常會描述耐黃變等級或在耐候性測試中的表現。
二、 實驗室加速老化測試(最可靠、客觀)?
這是驗證耐黃變性能的金標準,模擬或加速了導致黃變的主要因素(紫外線、熱、氧氣、濕氣)。
紫外光老化測試:?
常用設備:? QUV (UVA-340或UVB-313燈管)、Q-SUN (氙燈)。
原理:? 通過特定波長的強烈紫外線輻射,配合一定的溫度(通常50-70°C)和冷凝/噴淋循環,在短時間內模擬長期的戶外光照老化效果。
如何判斷:?
時間:? 將樹脂制成標準厚度的薄膜或樣板(如涂在馬口鐵板或玻璃板上固化),放入老化箱。
觀察與測量:? ?定期取出樣板?(例如每隔48小時、100小時、200小時、500小時、1000小時),在標準光源下:
目測對比:? 與未老化的原始樣板進行直觀的顏色對比,觀察是否有明顯發黃、變暗。
色差儀測量(ΔE, Δb):**? 這是最量化、最客觀的方法。使用色差儀測量老化樣板與原始樣板或標準白板的色差值。
ΔE (總色差):**? >1.5 通常人眼可察覺差異;耐黃變要求高的應用通常期望ΔE變化極小。
Δb (黃藍軸偏差):正值越大表示越黃。**? ?這是判斷黃變最直接的指標!? 優秀的耐黃變樹脂在幾百甚至上千小時的QUV/UVA測試后,Δb值增長應非常緩慢且絕對值很小(例如<2或<3)。
記錄數據:? 繪制Δb或ΔE隨時間變化的曲線圖。
結果解讀:? 比較不同樹脂在相同測試條件下的Δb變化速率和最終值。變化越慢、最終值越低,耐黃變性越好。要求高的應用(如汽車清漆)可能需要滿足特定的測試標準(如PV1303)和時長(如1000小時QUV Δb < 1.5)。
熱老化測試:?
方法:? 將樣板放入恒定高溫烘箱(如80°C, 100°C, 120°C)中老化一定時間(如24h, 48h, 168h)。
如何判斷:? 同樣通過目測和色差儀(尤其是Δb*)評估熱氧化導致的黃變程度。這對于樹脂在高溫應用環境(如發動機艙附近零件)或加工過程中的穩定性判斷很重要。
三、 簡易/快速判斷方法(輔助參考,需謹慎解讀)?
初始顏色對比(新鮮樹脂):?
目測:? 將不同樹脂樣品倒入干凈的透明玻璃瓶或小燒杯中,觀察其液體狀態的顏色。脂肪族樹脂通常顏色淺(如水白、微黃),而芳香族樹脂顏色普遍更深(淡黃、淺棕)。但這只是初步篩選,顏色淺不一定絕對耐黃變(添加劑可能影響),顏色深也不一定不耐黃變(如加了顏料)。
APHA/鉑鈷比色法:? 更精確測量液體樹脂的初始色度(如要求<50 APHA),但同樣無法直接預測長期耐黃變性,只能反映原料純度。
固化后樣板自然放置觀察(長期):?
方法:? 將樹脂按工藝要求固化在干凈的淺色基材(如白卡紙、白瓷磚)上做成樣板,一半遮蓋避光保存作為標準,另一半放置在室內靠近窗口(?避免陽光直射!?)或特定位置。
判斷:? 定期(如每周、每月)對比兩塊樣板的顏色變化(目測或色差儀)。變化越小越好。?缺點:? 耗時長(數月甚至數年),結果受具體環境(光照強度、溫度波動)影響大,重現性差。
氣味(經驗輔助):?
脂肪族PU樹脂通常氣味較溫和(可能有微弱胺味或多元醇味)。
芳香族PU樹脂(特別是含游離TDI的)通常有較刺鼻的異味。?但這只是非常粗略的經驗,并非可靠判斷依據。?
四、 實際應用反饋?
了解該牌號樹脂在相似應用中的歷史表現:? 詢問供應商或其他用戶,該樹脂用于淺色涂料/合成革/膠粘劑等產品后,在終端應用中(尤其是戶外)是否發生過明顯的黃變投訴?良好的應用記錄是強有力的佐證。
總結與關鍵點:?
原料是根本:? ?必須確認是脂肪族/脂環族體系!? 這是高性能耐黃變的基礎。
加速老化測試是核心:? ?QUV/Q-SUN測試結合色差儀測量Δb*是最客觀、最可靠的判斷方法。? 務必要求供應商提供相關測試數據,或自行送檢第三方實驗室。
綜合判斷:? 不要依賴單一方法。結合供應商聲明(原料類型、穩定劑添加)、TDS描述、加速老化測試數據(重點關注Δb*變化)、初始顏色以及(如有)應用案例反饋進行綜合評估。
關注測試條件:? 比較不同樹脂時,必須在?相同的?老化測試設備、燈管類型、輻照強度、溫度、循環周期和測試時間下進行,結果才有可比性。
明確需求等級:? 不同應用場景對耐黃變的要求不同。明確你的產品需要達到什么級別的耐黃變性(如室內家具、戶外建材、汽車外飾),據此設定可接受的Δb*變化范圍。
因此,最嚴謹的判斷流程是:?
索要TDS/MSDS,確認原料為脂肪族/脂環族異氰酸酯。?
要求供應商提供該牌號樹脂在標準QUV/UVA或Q-SUN測試條件下的耐黃變數據報告(特別是Δb*隨時間變化曲線)。?
如有條件,自行制備樣板送權威實驗室進行平行對比測試。?
結合初始顏色、氣味(輔助參考)和應用反饋進行最終評估。?
記住,“耐黃變”是一個相對的概念和性能等級,需要通過科學、量化的測試數據來驗證和比較。
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