如何防止环氧树脂变黄?
如果您已经使用环氧树脂一段时间,您可能已经注意到它在一段时间后会变黄。当然,有时这不是问题,但有些项目您可能想避免这种情况。那么,让我们看看为什么会发生这种情况以及可以采取哪些措施。
环氧树脂变黄的原因如下:您的环氧树脂暴露于以下任何一种或所有因素 – 紫外线、高温和/或过量的水。事后您对此无能为力,但如果您采取适当的措施,可以减少或阻止变黄的影响。
那么,让我们看看为什么环氧树脂会变黄以及您可以采取哪些措施,我们还将了解为什么环氧树脂硬化剂会变黄以及为什么这并不像环氧树脂变黄那么重要。
环氧树脂变黄的可能原因
并非所有形式的环氧树脂都会变黄,并且可以购买不会变色的特殊配方环氧树脂,但大多数形式的环氧树脂都会变色,主要有三个原因:
- 暴露在紫外线下——毫无疑问,这是环氧树脂变色的最常见原因,我们将在稍后研究一下这是如何发生的。
- 长时间暴露在高温下——这种情况不太常见,但如果您将环氧树脂放在没有温度控制的地方,或者将成品放在没有温度控制环境的地方,就会发生这种情况。
- 接触水——如果您为环氧树脂选择的存储空间非常差,或者您多次打开和关闭装有树脂的容器,导致大气中的湿气污染树脂,或者将成品放置在潮湿的地方和/或经常接触水,就会发生这种情况。
值得注意的是,环氧树脂变黄本身并不有害,也不会对树脂的性能造成任何实际损害,但可能会有点难看。
紫外线变色机理及环氧树脂
暴露于紫外线是环氧树脂变黄的最常见原因,这是因为紫外线是自然光的组成部分。紫外线是一种温和的辐射形式,如果长时间暴露在紫外线下,可能会危害人体健康,并可能导致基因突变和癌症。
然而,紫外线对环氧树脂的影响与紫外线对人体皮肤的影响不同。在树脂中,随着时间的推移,紫外线会激发聚合物中的分子并导致其分解。这是暴露在光线下的自然效应。
树脂暴露在光线下时会立即变黄,但可能需要一段时间才能被肉眼察觉。暴露在紫外线下24 小时后,树脂可能会出现轻微的黄色,但环氧树脂暴露在光线下的时间越长,情况就会越糟,大多数损坏会在 2-3 个月内显现。
研究表明,在暴露于紫外线后,环氧树脂会继续变黄,即使将其放置在完全没有光照的地方!
如何防止环氧树脂变黄
正如我们将在后面几段中看到的那样,防止环氧树脂变黄的最简单方法是购买特殊配方的环氧树脂,该树脂不会变黄。
但是,如果您已经在使用非特殊配方的环氧树脂,那么您可以通过一些方法降低环氧树脂变色的速度,尽管不可能完全阻止变化。
- 使用密封剂。您可以购买环氧树脂密封产品,这些产品被设计为树脂的“脂肪族”(即不发黄)涂层。如果您选择使用密封剂,则需要确保在添加密封剂之前表面彻底清洁,并且您可能需要使树脂表面粗糙化,以使密封剂和环氧树脂之间达到最佳粘合效果。在环氧树脂上使用密封剂的另一个好处是,它有助于防止环氧树脂因溢出而变脏,并防止表面褪色。
- 不要让环氧树脂接触紫外线。有些地方的紫外线照射可能很少甚至不存在。没有窗户的房间(例如仓库中常见的房间,仅使用电灯照明)不会有紫外线使环氧树脂变黄。
- 选择黄色或类似颜色(例如绿色)或深色(黑色)环氧树脂。如果你无法战胜它们,有时最简单的方法是将它们连接起来。如果你选择环氧树脂的颜色来掩盖泛黄,那么当它真的发生时,你应该不会注意到它。
最后,最好避免使用含有酸性成分的清洁剂。它们会加速树脂分子的分解过程,如果你使用了密封剂,它们还会磨损密封剂。
特殊配方环氧树脂和受阻胺光稳定剂(HALS)
可以说,环氧树脂有很多用途,即使变黄也无所谓。例如,工业用途或海洋用途,没有人会介意颜色变化,因为树脂的用途是实用的,而不是美观的。
在许多家庭 DIY 项目中,树脂当然也不需要保持透明。事实上,最常见的需要保持透明的透明涂层是在艺术项目中。在这些项目中,艺术家可能直接需要环氧树脂作为不会随时间变黄的透明涂层剂。
有特殊配方的环氧树脂,除了环氧树脂外,还必须含有两种成分才能保持透明:
- 抗紫外线稳定剂——这是一种化学物质,旨在抵抗紫外线对环氧树脂中化合物分子的影响
- 受阻胺光稳定剂 (HALS) – 这是一种用于清除环氧树脂中的“自由基”的化学物质(当紫外线分裂分子时会产生自由基,从而产生一个只有一个电子的原子,而不是其结构所需的一对电子 – 这些自由基具有高度反应性,如果它们的活性不受阻碍,它们会继续对环氧树脂的结构造成更大的损害)。它被认为是环氧树脂变黄的最佳预防机制。
环氧固化剂为什么会变色?
除了发现环氧树脂会变色之外,您还会发现环氧树脂硬化剂在盛放它的瓶子中也会变黄和变色。
然而,这并不是由紫外线引起的,而是由瓶子本身的化合物氧化引起的。一旦打开新的环氧硬化剂瓶子并让空气进入瓶子,这个过程就开始了,而且没有办法减缓它。
瓶子越大,情况就越糟
因此,大瓶装的硬化剂更易出现这个问题,因为大瓶装的硬化剂往往会保存一段时间,而小瓶装的硬化剂通常在氧化过程进行到足以开始变黄之前就已经耗尽。
这不是一个大问题
幸运的是,使用硬化剂时,这种变黄并不是一个严重的问题。为什么?因为首先,你通过添加树脂来稀释硬化剂。然后你将其铺成薄层,这使得任何变色几乎(如果有的话)都难以察觉。
当硬化剂与树脂一起使用时,硬化剂的氧化过程也会停止。因此,不会再变黄。
结论
现在您知道了环氧树脂变黄的原因:您的环氧树脂暴露于以下任何一种或所有因素 – 紫外线、高温和/或过量的水。您还知道可以采取哪些措施来防止这种情况发生 – 通过使用密封剂、特殊配方环氧树脂、去除紫外线或接受变化并使用可以掩盖变化的树脂色调。
我们希望这会让您的下一个环氧树脂项目变得更容易一些。