Как процесс затвердевания влияет на ультрафиолетовый механизм старения эпоксидной смолы - новый прогресс в исследовании стойкости строительных клеев и красок

Предыстория исследования и источник

эпоксидная смола широко используется в области строительства, включая структурные клеи, покрытия пола, герметики, водонепроницаемые покрытия и композиты с волокнистым усилением и другие сцены. Эти приложения подвергаются длительному воздействию ультрафиолетового излучения солнечного света, и фотоокислительное разложение смолы непосредственно приводит к опылению покрытия, расщеплению коллоида и снижению прочности сцепления. Исследование, опубликованное в Journal of Building Engineering, том 131 (1 сентября 2026 г.), проведенное J.Y.Hu, Y.Lan, B.Li, S.S.Zhang и другими, было посвящено влиянию процесса пост – отверждения (post – curing) на механизм ультрафиолетовой индуцированной деградации эпоксидной смолы.

Основное открытие

Исследование вращается вокруг взаимосвязи между условиями постотверждения и поведением ультрафиолетового старения. Последующее отверждение является обычным этапом процесса отверждения эпоксидной системы и обычно продолжается в течение некоторого времени при более высоких температурах после первоначального отверждения для повышения плотности сцепления и окончательных механических свойств. В исследовании отмечается, что различная степень затвердевания изменяет структуру сети смолы, что, в свою очередь, влияет на путь и скорость разрушения молекулярной цепи, образования продуктов окисления и изменения формы поверхности под ультрафиолетовым излучением.

Это означает, что одна и та же эпоксидная формула может иметь разные механизмы ультрафиолетового старения в двух состояниях: после недостаточного отверждения и после полного отверждения. Это различие непосредственно связано с точностью оценки продолжительности жизни в случае покрытия наружных стен здания, водонепроницаемой пленки кровли или наружного строительного клея.

значение для полимерной промышленности

выбор фотостабилизаторов и антиоксидантов основан на ультрафиолетовом разложении эпоксидной смолы

, как правило, включает в себя цепную окислительную реакцию свободных радикалов, поэтому рецептура часто должна сочетаться с ингибированным аминокислотным стабилизатором света (HALS), ультрафиолетовым поглотителем (UVA) и антиоксидантом. Исследование предполагает, что степень затвердевания изменяет плотность сцепления и свободный объем базовой сети, что, в свою очередь, может повлиять на скорость миграции и эффективность действия ускорителя в смоле. При рекомендации системы оптической стабилизации поставщик добавок должен учитывать параметры процесса отверждения клиента, а не давать общий план только на основе номера смолы.

Совместная конструкция отвердителя и ускорителя

поведение после отверждения тесно связано с типом отвердителя и количеством катализатора. Если система отверждения спроектирована неправильно, даже с добавлением достаточного количества стабилизаторов света, ультрафиолетовое старение может быть ускорено из – за дефектов сетевой структуры. Это обеспечивает направление для разработки совместной формулы отвердителя и усилителя: регулируя динамику отверждения, смола в строительных условиях, насколько это возможно, достигает состояния отверждения, благоприятного для погодоустойчивости.

Оценка стойкости строительных герметиков и покрытий

В области строительных герметиков и покрытий пола испытания на стойкость к старению обычно проводятся в соответствии со стандартами ускоренного старения QUV или ксеноновых ламп. Ценность исследования заключается в том, чтобы предупредить отрасль о том, что подготовка образцов для испытаний на ускоренное старение должна соответствовать фактическому состоянию отверждения после строительства, в противном случае может возникнуть систематическое отклонение между лабораторными данными и результатами на открытом воздухе. Для инженеров, занимающихся разработкой и тестированием строительных эпоксидных систем, параметры последующего отверждения должны регистрироваться и сообщаться в качестве контролируемых переменных при оценке стойкости.

Вопросы, которые еще предстоит прояснить

Краткая информация об источниках ограничена, и не представлены конкретные количественные аналитические данные о температуре затвердевания, временном градиенте, дозах ультрафиолетового облучения и продуктах разложения. Пока неясно, охватывает ли исследование сравнение различных систем отвердителей (например, аминов, ангидридов кислот), а также условия гидротермальной и ультрафиолетовой связи в реальных строительных условиях. Кроме того, не было указано, использовались ли в исследовании фотостабилизаторы определенного бренда или типа.

Для предприятий полимерных добавок это исследование дает тревожный сигнал: конструкция стойкой формулы эпоксидной смолы не может обсуждаться отдельно от процесса отверждения. Последующие действия могут дополнительно отслеживать, будет ли команда проводить перекрестные эксперименты с переменными после затвердевания с конкретными вспомогательными системами для формирования более оперативного руководства по формуле.

Источник: Effect of post-curing on UV-induced degradation mechanisms for epoxy resins， Обработано химикатами Herun.