鞋材防水劑廠家分享鞋材化學黃變機理
鞋材黃變可根據(jù)誘發(fā)原因分為物理黃變和化學黃變兩種。下面廣州莊杰化工鞋材防水劑給大家分享鞋材黃變之化學黃變機理。
化學黃變的作用機理非常復雜。雖然大多數(shù)鞋材在研究設計時已充分考慮到耐熱性和熱穩(wěn)定性,但相對于聚合物熱反應,在保證光性能的前提下,光反應的能量利用效率遠高于熱反應。一般鞋材中存在一定量的光敏或熱敏性雜質(zhì)或組分,首先通過這些光敏或熱敏成分吸收能量,再將能量轉(zhuǎn)移給附近的弱鍵,弱鍵在高能量下容易產(chǎn)生化學鍵斷裂,化學反應得以開始。例如高分子中的羰基、共軛結(jié)構(gòu)就是光敏或熱敏中心,起到吸收能量,轉(zhuǎn)移能量的作用,或直接發(fā)生光熱分解或加成反應。
廣州莊杰化工鞋材防水劑了解到,化學黃變機理大致總結(jié)為三類:
1、共軛雙鍵
聚合物中的高分子斷鏈重組產(chǎn)生共軛雙鍵,共軛雙鍵數(shù)量達到10個以上時產(chǎn)生黃變。共軛雙鍵是以C=C-C=C為基本單位,隨著共軛度的增加,其紫外特性:最大吸收波長紅移;如有熒光,其最大激發(fā)光波長紅移,最大發(fā)射光波長紅移;如有顏色的話,顏色逐步加深。具有共軛雙鍵的化合物,相間的π鍵與π鍵相互作用(π-π共軛效應),生成大π鍵。由于大π鍵各能級間的距離較近電子容易激發(fā),所以吸收峰的波長就增加,生色作用大為加強。因而鞋材中高分子材料產(chǎn)生過多的共軛雙鍵則會產(chǎn)生黃變。
2、羰基
一般的鞋材都含C-H(碳氫)鍵,在氧的進攻下,C-H鍵變成C=O(羰基)鍵,而羰鍵吸收光線后表現(xiàn)為黃色。無論聚合物光熱氧化反應環(huán)境怎么樣,聚合物結(jié)構(gòu)、體系等內(nèi)因總是最關鍵的因素。不同結(jié)構(gòu)的光熱交聯(lián)體系,其光熱降解行為和機理可能各不相同。例如雙酚A環(huán)氧丙烯酸酯固化體系中,該體系主要存在聚丙烯酸酯交聯(lián)結(jié)構(gòu)和給電子基團取代的芳環(huán)結(jié)構(gòu),其中聚丙烯酸酯鏈段上大量的酯羰基,在吸收短波紫外或光敏化用下,酯基發(fā)生至少兩種形式的化學鍵裂解,即C-C鍵和C-O鍵斷裂,裂解形成的自由基容易受到氧的攻擊,進一步發(fā)生氧化分解,而雙酚A鏈節(jié)單元發(fā)生光解產(chǎn)生深色的醌式結(jié)構(gòu)和其他裂解、氧化產(chǎn)物,這導致鞋材黃度顯著上升。
3、含氮基團物質(zhì)分解,產(chǎn)生有色胺類物質(zhì)
在脂肪族聚酰胺中,與N相鄰的亞甲基上的C-H鍵比較容易受攻擊,大部分氧化反應首先在這些亞甲基上開始,也有一些反應發(fā)生與酰胺基的羰基相鄰的亞甲基上[1]。氧化產(chǎn)生的氫過氧化物進一步分成甲氧基自由基和醇類,醇類進一步分解成伯酰胺和乙醛,而伯酰胺容易被氧化變色。
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