理论教育 实验结果及讨论:丙烯酸树脂对环氧树脂紫外线保护的有限性

实验结果及讨论:丙烯酸树脂对环氧树脂紫外线保护的有限性

时间:2023-07-17 理论教育 版权反馈
【摘要】:因此从其吸收的紫外线范围来看,丙烯酸树脂涂料远不能保护环氧树脂免于主要的紫外线的辐射。其次,实验数据也说明普通的丙烯酸树脂涂料所起的保护作用也是有限的。

实验结果及讨论:丙烯酸树脂对环氧树脂紫外线保护的有限性

1.使用紫外-可见光光度计(spectrophotometer)测量丙烯酸树脂涂料、紫外吸收剂的吸收光线波长的范围,结果见图2、图3、图4。

图2 丙烯酸树脂涂料(190 光油)的紫外线-可见吸收光谱

图3 1#紫外吸收剂的紫外线-可见吸收光谱

图4 丙烯酸树脂涂料(含1#紫外吸收剂)的紫外线-可见吸收光谱

紫外线是包括100 nm~400 nm范围的光,100 nm~200 nm称为真空紫外光线,在进入大气时被吸收,200 nm~300 nm为中紫外线,300 nm~400 nm为近紫外线。以上的紫外光谱的数据表明,丙烯酸树脂涂料能够基本吸收中紫外线,但另有研究表明:无论是透过玻璃照入室内的阳光,还是常见的荧光灯等人工光源,它们所产生的紫外线主要限于300 nm~400 nm之内[5]。因此从其吸收的紫外线范围来看,丙烯酸树脂涂料远不能保护环氧树脂免于主要的紫外线的辐射。而添加了紫外吸收剂之后,丙烯酸涂料的吸收紫外线的范围扩大到400 nm,涵盖了全部波段的紫外线。可以推断,这样的涂料更有效吸收博物馆室内环境中出现的紫外线,延缓环氧树脂变色的效果会更为理想。

2.老化实验及其结果

老化实验采用两组(Ⅰ组,Ⅱ组)环氧树脂样品为实验对象,每组各九个。每组中:

1~3号:无涂料的环氧树脂;

4~6号:涂有丙烯酸树脂涂料(190光油)的环氧树脂块;

7~9号:涂有丙烯酸树脂涂料(含5% 1#紫外吸收剂)环氧树脂块。

Ⅰ组4~9号样品与Ⅱ组4~9号样品的涂层质量用分析天平称量,结果如表2所示。

表2 Ⅰ组4~9 号与Ⅱ组4~9号样品的涂层重量

(1)将Ⅰ组的1~9号样品同时置于老化箱内,用(特征)波长为254 nm的紫外光源照射,定时取出样品测试其白度的变化,得到的数据如图5、图6、图7;(www.daowen.com)

(2)将Ⅱ组1~9号样品同时置于老化箱内,用365 nm紫外光源照射,定时取出样品测试其白度的变化,得到的数据如图8、图9、图10。

图5 无涂料保护的环氧树脂样品(Ⅰ组)的白度变化

图6 涂有丙烯酸树脂涂料的环氧树脂样品(Ⅰ组)的白度变化

图7 涂有丙烯酸树脂涂料(含5%1#紫外吸收剂)的环氧树脂样品(Ⅰ组)的白度变化

图8 无涂料保护的环氧树脂样品(Ⅱ组)的白度变化

图9 涂有丙烯酸树脂涂料的环氧树脂样品(Ⅱ组)的白度变化

图10 涂有丙烯酸树脂涂料(含5%1#紫外吸收剂)的环氧树脂样品(Ⅱ组)的白度变化

首先,比较Ⅰ组与Ⅱ组实验中环氧树脂样品白度变化的速度,无论使用254 nm 还是365 nm的紫外线光源照射,没有涂料保护的1~3 号样品都比有涂料的4~9 号样品更快地变黄。由此证实了丙烯酸涂料的确能有效地延缓环氧树脂变黄的发生、降低变黄的速度。

其次,实验数据也说明普通的丙烯酸树脂涂料所起的保护作用也是有限的。在Ⅰ组和Ⅱ组老化实验中,涂有普通丙烯酸涂料的4~6号样品最终都发生了明显的变色。这些实验结果与修复实践中观察到的现象也是一致的,例如,我实验室曾用普通丙烯酸涂料修复了一件黄釉瓷盘,在一般的室内光照条件下,其在修复后的两年内即产生了色泽变化,一定程度上暴露出修复的痕迹。

最后,分别比较Ⅰ组和Ⅱ组中7~9号样品与4~5号样品白度变化趋势,可以发现添加了紫外吸收剂的丙烯酸树脂涂料比不添加的涂料有更好的屏蔽保护作用。Ⅰ组实验中,7~9号样品的白度变化速度最慢,优于4~6号样品。而Ⅱ组实验中,在19天的老化照射后,7~9号的白度变化程度不大,仍能保持较为稳定的色度,而1~6号样品全部相继发生明显变色。在两组数据中,Ⅱ组实验采用的是波长为365 nm的紫外光源,与博物馆室内的紫外辐照情况接近,对于古陶瓷修复工艺的改善具有更直接的参考价值。

免责声明:以上内容源自网络,版权归原作者所有,如有侵犯您的原创版权请告知,我们将尽快删除相关内容。

我要反馈