加氢树脂的光学性能受氢化工艺的影响


氢化工艺对加氢树脂光学性能的影响主要体现在以下几个方面:

一、透明度

双键氢化:加氢树脂中存在的双键会引起光的散射和吸收,导致树脂透明度下降。氢化工艺可使双键与氢气发生加成反应,减少双键含量,从而降低光的散射和吸收,提高树脂的透明度,例如,在苯乙烯 - 丁二烯 - 苯乙烯嵌段共聚物(SBS)加氢制得的加氢树脂中,随着氢化程度的提高,树脂的透明度逐渐增加,这是因为丁二烯链段中的双键被逐步饱和,使树脂的微观结构更加均匀,对光的透过性更好。

杂质去除:氢化过程中使用的催化剂和反应条件可能有助于去除树脂中的一些杂质,如残留的单体、催化剂残渣等,这些杂质的减少也有助于提高树脂的透明度,因为杂质会干扰光的传播,引起光的散射和折射。

二、色泽

共轭结构破坏:树脂中的共轭双键结构是导致其颜色产生的主要原因之一。氢化工艺能够破坏共轭双键结构,使树脂的颜色变浅。以古马隆 - 茚树脂为例,未经氢化时,由于存在大量共轭双键,树脂呈现出深褐色。经过氢化处理后,共轭双键被加氢饱和,树脂的颜色逐渐变为浅黄色甚至无色,色泽得到明显改善。

防止氧化变色:在氢化过程中,氢气氛围可以抑制树脂的氧化反应,减少因氧化而产生的发色基团。同时,氢化后树脂的稳定性提高,在后续的加工和使用过程中也不易因受热、光照等因素发生氧化变色,从而保持较好的色泽稳定性。

三、折射率

分子结构改变:氢化工艺改变了树脂的分子结构,使其分子链的规整性和密度发生变化,进而影响树脂的折射率。一般来说,随着氢化程度的增加,树脂分子链中的双键减少,分子链的柔顺性增加,分子间的堆砌更加紧密,导致树脂的折射率发生变化,例如,对于一些含有环状结构的树脂,氢化后环状结构被打开或饱和,分子的空间构型发生改变,折射率也会相应地发生改变。

添加剂影响:氢化过程中添加的一些催化剂、溶剂或其他添加剂可能会残留在树脂中,这些物质也可能对树脂的折射率产生影响。如果添加剂的含量和种类控制不当,可能会导致树脂折射率的波动,影响其光学性能的一致性,因此,在氢化工艺中,需要严格控制添加剂的使用和残留量,以确保树脂具有稳定的折射率。

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