環(huán)氧樹脂材料因含有交聯(lián)結(jié)構(gòu)以及苯環(huán)、胺基、羥基和醚鍵等不飽和鍵或極性基團(tuán)，在貯存、使用過程中，易出現(xiàn)各種老化失效現(xiàn)象。具體表現(xiàn)在表面黃化，失去光澤，出現(xiàn)裂紋，整體力學(xué)性能下降等，從而影響其使用壽命?？偟膩碚f，引起環(huán)氧樹脂老化的因素分為內(nèi)因和外因兩個方面。

內(nèi)因主要是材料的成份以及鏈結(jié)構(gòu)，材料含雜質(zhì)，比如催化劑殘留、添加劑、金屬離子、雙鍵和含羰基化合物等。外因是材料所處環(huán)境條件，目前環(huán)氧樹脂常見的老化形式主要有物理老化、熱氧老化、濕熱老化、光氧老化等，同時還有一些其他的老化形式，比如化學(xué)介質(zhì)老化、電熱老化、高能輻射老化，這些條件會誘使材料發(fā)生老化降解。環(huán)氧樹脂老化是一個復(fù)雜的過程，通常是內(nèi)因與外因的共同作用下，環(huán)氧樹脂分子鏈發(fā)生交聯(lián)支化或者斷鏈，導(dǎo)致環(huán)氧樹脂性能劣化。

目前環(huán)氧樹脂的抗老化措施主要有兩類，一類是對環(huán)氧本體結(jié)構(gòu)進(jìn)行改性，減
少容易引起老化的薄弱點(diǎn)；另一類是加入高效的抗老化助劑(如抗黃變劑、光穩(wěn)定劑、抗氧劑等)，減緩光、熱、氧、水分等環(huán)境因素對環(huán)氧樹脂的老化降解作用。

熱氧老化

環(huán)氧制品在含氧環(huán)境中受到熱，分子鏈會不斷吸收環(huán)境中的氧，生成氫過氧化物。氫過氧化物不穩(wěn)定，會導(dǎo)致聚合物主鏈發(fā)生重排反應(yīng)，出現(xiàn)斷鏈或交聯(lián)，使得聚合物材料的性能劣化，出現(xiàn)熱氧老化現(xiàn)象。環(huán)氧樹脂在加工、貯存和使用過程中，基本都會接觸到空氣，在一定的溫度作用下，環(huán)氧樹脂很容易發(fā)生熱氧老化。環(huán)氧樹脂在熱氧老化的初期普遍存在后固化現(xiàn)象。當(dāng)后固化完全后，在熱與氧的作用下，環(huán)氧樹脂主要發(fā)生 α 碳上的弱鍵斷裂，生成大量自由基，發(fā)生自由基鏈?zhǔn)椒磻?yīng)，分子鏈結(jié)構(gòu)遭到破壞，生成羰基產(chǎn)物。這個現(xiàn)象大多發(fā)生在環(huán)氧制品表面，如環(huán)氧美縫劑，時間久了容易發(fā)生黯淡褪色、發(fā)黃、龜裂等現(xiàn)象，這很可能與氧的擴(kuò)散深度有關(guān)。

光氧老化

環(huán)氧制品的光氧老化機(jī)理與熱氧老化機(jī)理相似，兩者的主要區(qū)別是光氧老化的引發(fā)源較熱氧老化多，比如催化劑殘留、添加劑、金屬離子、雙鍵和含羰基化合物等。環(huán)氧樹脂在光紫外線作用下為激發(fā)態(tài)，再分解成自由基與氧反應(yīng)，生成氫過氧化物，最后引發(fā)一系列分子鏈斷裂或交聯(lián)。環(huán)氧樹脂含有的苯環(huán)和醚鍵等不飽和鍵或極性基團(tuán)，以及聚合階段和加工過程中帶入的雜質(zhì)容易吸收紫外線產(chǎn)生引發(fā)作用，導(dǎo)致環(huán)氧樹脂發(fā)生光氧化反應(yīng)。

在環(huán)氧樹脂的光氧老化過程中，羰基發(fā)色團(tuán)的數(shù)量不斷增加，樹脂表面出現(xiàn)黃化。隨著老化程度的加深，樹脂的表面出現(xiàn)各種黃化、龜裂等現(xiàn)象，導(dǎo)致力學(xué)性能出現(xiàn)明顯下降。

研究表明，當(dāng)添加紫外線吸收劑UV-1180，紫外光照射導(dǎo)致了環(huán)氧樹脂羰基密度明顯減少，黃化現(xiàn)象也出現(xiàn)明顯的下降。這是因?yàn)閁V-1180將紫外線具破壞力的波段轉(zhuǎn)化為熱能從而避免環(huán)氧樹脂鏈段化學(xué)鍵破壞、酯羰基結(jié)構(gòu)消失，羥基、芳香族醚和脂肪族醚的下降。

環(huán)氧樹脂制品常見防老化方法

①通過添加環(huán)氧樹脂專用的抗氧劑改善熱穩(wěn)定性，添加抗黃變劑、紫外線吸收劑等助劑增強(qiáng)抗日曬性能提高耐候性。如古德UV-1180，V-900，V-990等抗老化助劑，這是目前最常用以及最有效的方法。

②采用比較好的固化劑，促進(jìn)劑，活性稀釋劑及環(huán)氧樹脂，盡量不采用酚類、叔胺類等易黃變品種的促進(jìn)劑。

③對環(huán)氧樹脂進(jìn)行共聚改性。對環(huán)氧樹脂結(jié)構(gòu)進(jìn)行改性，引入硅烷，異氰酸酯等材料的官能團(tuán)，共聚改性是利用其他單體或聚合物的優(yōu)點(diǎn)，減少環(huán)氧樹脂的老化薄弱點(diǎn)，從而增強(qiáng)環(huán)氧樹脂的抗老化性能。

④加入無機(jī)納米填料。無機(jī)納米填料因其良好的抗熱氧、濕熱、光氧老化性能以及結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，在環(huán)氧樹脂防老化領(lǐng)域受到了極大的關(guān)注。