论文总字数：26413字

摘 要

本课题所用的太阳光谱选择性透过的增塑PVC透明薄膜具有高度屏蔽紫外光，过滤部分蓝光并保持高的可见光透过率的功能。本课题旨在研究紫外光吸收剂（UV531、UV326）和受阻胺类光稳定剂（C944）对这种薄膜的光稳定作用。将紫外光吸收剂、受阻胺类光稳定剂、黄颜料单用或复配使用加入到增塑PVC树脂中，通过外观颜色、光氧化程度、光学性能及力学性能等的变化观察其对增塑PVC薄膜材料光稳定性能的影响。

本实验利用色差仪、电子万能试验机、红外光谱仪(FTIR)、紫外光-可见分光光度计(UV-Vis)等仪器对样品的外光颜色、力学性能、光氧化程度和光学性能等进行了表征与测试。结果表明：苯并三唑类紫外光吸收剂(UV326)屏蔽紫外线效果明显优于二苯甲酮类紫外光吸收剂(UV531)和受阻胺稳定剂（C944），而二苯甲酮类紫外光吸收剂(UV531)的效果又优于受阻胺稳定剂（C944），加入黄颜料之后能明显降低蓝光的透过。四种助剂无论是单独或者互配使用都能保持着较高的可见光透过率。在力学方面，相对于参比样而言，无论是单独添加UV326、UV531、C944和黄颜料还是互配使用，100%定伸应力随着老化时间的增加基本上没有变化。在加入UV326和UV531或者含有UV531和UV326互配使用的助剂中，拉伸强度和断裂伸长率随着老化时间的增加变化不是很明显，但是单独添加C944以及C944和黄颜料互配使用时，拉伸强度和断裂伸长率随着老化时间增加而急剧下降。但是单独添加C944以及C944和黄颜料互配使用时，对拉伸强度和断裂伸长率的影响甚小，可以忽略不计。在光氧化程度方面，UV326的光稳定效果要明显高于UV531和C944，而黄颜料在老化200h之后基本褪去。

关键词：光稳定剂 老化 PVC薄膜

The ultraviolet degradation study of the solar spectrum selective through the plasticization of PVC film

Abstract

Plasticized polyvinyl chloride (PVC) was an amorphous resin, suitable for using as a transparent material. The research will lead to ultraviolet absorber (UV531, UV326) and hindered amine light stabilizers (C944) on the light stability of the film. By join the ultraviolet absorbent, hindered amine light stabilizers, yellow pigment alone or each other to the plasticization of PVC resin, through the appearance of color, light, oxidation degree, optical performance and mechanical performance, etc. Observe the changes of plasticized PVC membrane effect on the stability of the light material.

This experiment using chromatic meter, electronic universal testing machine, infrared spectrum instrument (FTIR), UV - visible spectrophotometer (UV - Vis) instrument to represent and test the samples properties such as color, mechanical properties, light oxidation degree and optical testing property. The results showed that: the effect of UV326 in light stability is obviously better than UV531 and C944, join the yellow pigment can obviously reduce the blue light through. Four kinds of additives whether used alone or with each other can keep a high transmittance of visible light. In the aspect of mechanics, relative to the reference sample, either single added UV326, UV531, C944 and yellow pigment or mixed to use, modulus of 100% almost has no obvious change along with the increase of irradiation time. But after joining UV326 and UV531 or contain UV531 and UV326, the increase of tensile strength and elongation at break increased is not obvious with the increase of irradiation time , But to add C944 alone and C944 and yellow pigment mixed. Influence on the tensile strength and elongation at break was very small, that can be neglected. In terms of light oxidation degree, Light stability of the UV326 effect is significantly higher than that of UV531 and C944, and yellow pigments in aging basic fade after 200 h.

Keywords: light stabilizer；irradition；PVC film

目 录

摘 要 I

Abstract II

第一章 前言 1

1.1 课题背景 1

1.2 国内外进展 2

1.2.1 国外进展 2

1.2.2 国内进展 2

1.3 本课题的工作内容 3

第二章 理论部分 4

2.1 增塑透明PVC薄膜原料简介 4

2.1.1 PVC简介 4

2.1.2 增塑剂 4

2.1.3 热稳定剂 5

2.1.4 润滑剂 6

2.2 紫外光、蓝光对生产生活产生的影响 7

2.2.1 紫外光对塑料的影响 7

2.2.2 蓝光危害 9

2.3 各种功能助剂 9

2.3.1 光稳定剂 9

2.3.2 着色剂 11

第三章 实验部分 13

3.1 实验用原材料 13

3.2 实验仪器与设备 13

3.3 实验配方 13

3.4 样品制备 14

3.5 人工加速老化 14

3.6 测试与表征 15

3.6.1 傅里叶变换红外光谱测试 15

3.6.2 紫外光-可见分光光度计测试 15

3.6.3 力学性能 15

3.6.4 色差分析 16

3.6.5 数码照片 16

第四章 结果与讨论 17

4.1 傅里叶变换红外光谱分析 17

4.2 紫外光-可见分光光度计测试分析 18

4.3 力学性能分析 26

4.4 色差分析.. 28

4.5 数码照片.. 29

第五章 结论 30

参考文献 31

致 谢 33

第一章 前言

1.1 课题背景

聚氯乙烯（PVC）是全球第二大通用合成塑料，其总产量仅次于聚乙烯，具有廉价、难燃、耐腐蚀等优点，广泛用于工农业生产的各个领域^[1]。PVC呈微黄色半透明状，有色泽，透明度高于聚乙烯、聚丙烯，低于聚苯乙烯。PVC对氧化剂、还原剂和强酸都有很强的抵抗力，但能够被浓硫酸、浓硝酸等所腐蚀。PVC的收缩率较低，一般为0.4%左右。PVC在光、热作用下的稳定性较差，在高温作用下或经长时间阳光曝晒，会分解产生氯化氢，并进一步自动催化分解而变色， 物理力学性能也会迅速下降，在实际应用中必须加入稳定剂以提高对热和光的稳定性。PVC难以加工，因其熔融温度接近分解温度，且流动性较差，加工工艺范围很窄，因此通常需要加入增塑剂、润滑剂、加工助剂等其他助剂^[2]。根据增塑剂用量的不同，PVC制品可分为软质和硬质两种。硬质PVC机械强度高， 经久耐用，用于生产结构件、壳体、玩具、板材、管材等；软质PVC质地柔软，用于生产薄膜、人造革等^[3,4]。

软质PVC有许多优异的性能，其质轻、无毒、包装美观、价格低廉，因而在各个领域得到了广泛应用。近年来，随着科技的发展，人们对薄膜的要求越来越高，一种功能性薄膜便应运而生了。这些功能性薄膜有很多普通薄膜没有的性质，如吸水型阻隔性包装薄膜、抗菌型高阻隔薄膜、吸氧型阻隔性薄膜等。这些薄膜大多在户外使用，这将不可避免会受到大阳光的照射，太阳光的某些光线能使薄膜发生老化、降解等反应，影响其使用寿命。所以研制出太阳光谱选择性透过并且光稳定性较强的PVC薄便具有重大的实际意义。

1.2 国内外进展

1.2.1 国外进展

早在1954年，以色列专家泰勒和美国专家吉尔顿柯尔首次分别提出黑镍和黑铬两种涂层。1955年以色列专家Tabor^[1]提出选择性吸收表面概念和理论并研制成功选择性太阳吸收涂层。此后一系列涂层系统被开发出来。近年来，人们日益关注太阳光谱选择性吸收薄膜的研究及其在工业上的应用。

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