环氧树脂紫外线黄变降解分析

以往提升环氧树脂耐候性，大多从基体与固化剂着手，如开发更耐黄变的改性环氧或脂环族固化剂，但成本高、应用范围窄。如何通过光稳定剂与抗氧剂提高环氧制品的耐黄变性能，具有经济与实用价值。

环氧树脂通用且易加工，但普通芳香族体系耐候性差，户外使用易黄变、失光、龟裂、强度降低。本文从光降解机理出发，分析配方与结构因素对黄变的影响，并提出改良建议。

一）环氧化合物的光降解

V. Belleger 与 J. Verdu 对双酚A型环氧化合物及胺固化产物的光氧化行为进行研究，试样在(31±1)°C辐照，羰基与酰胺基随时间增加而上升；采用DDS固化时增速最慢，可能与硫原子稳定性更大有关，辐照后膜色泽加深。

• 环氧分子中的缩水甘油醚基被氧化，经光-Fries重排生成邻羟基二苯酮类生色化合物。
• 分子中胺基部分被氧化为含共轭体系的生色物。
• 固化剂分子被氧化：以DDM为例，次甲基易被氧化为酮或其他含共轭体系的生色物。

二）复合材料的辐照行为

Borg-Warner 公司以 DDS 固化的四缩水甘油醚环氧进行紫外与电子辐照，对石墨纤维增强层压材料（934/T300 与 5208/T300）对比。5208/T300 在辐照后的分解产物量远高于 934/T300，原因是其中含双酚A型环氧，分子异丙基桥稳定性较差，易分解为苯类化合物。

三）改良建议

• 优选固化体系：使用更稳定的固化剂（如含硫结构DDS）以降低光氧化速率。
• 添加光稳定剂与抗氧剂：抑制自由基生成与过氧化物分解，降低黄变与降解。
• 优化固化与使用条件：避免过高温度与强UV暴露，必要时进行表面防护。

文章来源：《环氧树脂降解与稳定化研究进展》