抗UV改性ABS
ABS 材料因自身分子结构特性,抗紫外线(UV)性能相对有限,长期暴露于紫外辐射下易发生氧化降解,表现为褪色、脆化及力学性能衰减,其抗 UV 能力显著弱于 PC、PE 等材料。为拓展其在户外或强光环境中的应用,需通过针对性处理提升耐候性,常见技术路径如下:
添加剂改性是应用最广泛的方法,通过在 ABS 基体中引入抗氧化剂与紫外线吸收剂(如苯并三唑类、受阻胺类)形成协同防护体系。紫外线吸收剂可优先吸收 290-400nm 波段的紫外光,将光能转化为无害的热能释放;抗氧化剂则捕获氧化反应中产生的自由基,阻断降解链反应。这种方式能有效延缓材料黄变(QUV 老化测试 500h 黄变指数 ΔYI≤3),但需注意添加剂的迁移损耗 —— 随使用时间延长,其浓度逐渐降低,防护效果会缓慢衰减,通常适用于使用寿命 5 年以内的制品。
表面涂层技术通过在 ABS 表面涂覆含紫外线屏蔽剂的涂层(如丙烯酸酯类清漆),构建物理防护屏障。涂层中的纳米氧化锌、二氧化钛等粒子可反射或散射紫外光,减少基材受照射剂量。该方法防护效果直接,但涂层与基材的附着力需严格控制(划格测试≥4B),且因加工过程中可能产生 VOCs,在环保要求趋严的背景下应用受限,更适用于室内低光照强度场景。
颜料复合改性则利用部分无机颜料(如钛白、炭黑)的紫外吸收特性,在 ABS 加工时同步添加实现抗 UV 功能。例如钛白粉(TiO₂)不仅能提供白色外观,其粒径在 200-300nm 时可通过散射作用屏蔽紫外光,同时避免彩色颜料对制品美观的影响。但该方法的防护效果依赖颜料浓度(通常添加量 2%-5%),过高可能导致材料韧性下降(冲击强度降低 10%-15%)。
实际应用中,上述方法常结合使用,其中添加剂改性因工艺简单、成本可控,成为白色家电外壳等场景的主流选择。例如抗 UV 耐候级 ABS 通过优化添加剂配比,在保持白色外观的同时,可使家电外壳经户外暴晒 2 年仍无明显黄变,冲击强度保留率≥80%,显著延长了产品使用寿命并维持美观度,契合家电行业对耐候性与外观质感的双重需求。随着材料技术发展,无迁移型紫外线稳定剂与纳米复合涂层的结合,正成为提升 ABS 长期抗 UV 性能的新方向。