加氢石油树脂的耐紫外老化性能本质上由其分子链的化学组成、不饱和键含量、芳香环结构及官能团类型决定。紫外光（UV）的能量可破坏树脂分子中的共价键，引发氧化降解、交联反应，最终导致树脂变色、变脆、粘接性能下降。加氢改性是提升石油树脂耐紫外性的核心手段，其通过改变分子结构中的不饱和位点与芳香性，实现耐候性的显著优化。
一、紫外老化的核心降解机制
加氢石油树脂在紫外光照射下的老化过程，主要是紫外光引发的自由基链式反应，具体分为三个阶段：
引发阶段：紫外光（波长200–400nm）的能量可打破分子中的弱共价键（如C=C双键、芳香环的共轭键），使分子链产生自由基（R·）；
增殖阶段：自由基与空气中的氧气结合生成过氧化自由基（ROO·），该自由基会夺取其他分子链上的氢原子，生成氢过氧化物（ROOH）并产生新的自由基，形成链式循环，导致分子链断裂或交联；
终止阶段：自由基相互结合生成稳定化合物，但在氧气持续存在的条件下，终止反应难以主导，最终表现为树脂的分子量分布变宽、极性增强、力学性能劣化。
耐紫外老化性能的优劣，取决于分子结构抵抗上述自由基反应的能力——分子中易被紫外光攻击的位点越少，耐紫外性越强。
二、分子结构对耐紫外老化性能的影响
加氢石油树脂的前体通常为C5、C9或C5/C9共聚石油树脂，其分子中含有大量不饱和双键、芳香环等结构；加氢改性通过催化加氢饱和这些位点，从根本上改变分子结构，进而提升耐紫外性。
1. 不饱和双键含量的影响
不饱和双键（C=C）是紫外光降解的核心敏感位点，其对紫外光的吸收能力远高于饱和C-C单键。
未加氢树脂：分子链中存在大量共轭或孤立的C=C双键，这些双键可强烈吸收波长250–300nm的紫外光，快速引发自由基降解，表现为树脂在紫外照射下短时间内变黄、软化点下降、粘接性能丧失。
加氢树脂：催化加氢过程中，C=C双键被氢化为C-C单键，双键含量大幅降低（通常加氢度＞90%）。双键的减少直接削弱了分子对紫外光的吸收能力，降低了自由基引发的概率，从而显著提升耐紫外老化性能。
关键规律：加氢度越高，双键残留量越少，耐紫外性越强。当加氢度达到95%以上时，树脂中的双键基本被完全饱和，紫外光引发的降解反应速率可降低80%以上。
2. 芳香环结构的影响
C9石油树脂及C5/C9共聚树脂的分子中含有苯环等芳香环结构，芳香环的共轭π键体系对紫外光（尤其是250–350 nm波段）具有极强的吸收能力，是导致树脂紫外老化变色的主要原因。
未加氢芳香族石油树脂：芳香环的共轭结构吸收紫外光后，会发生π→π*电子跃迁，引发环上取代基的氧化或重排，生成醌类等有色物质，表现为树脂从浅黄色快速变为深黄色甚至褐色。
加氢改性的作用：深度加氢可使芳香环发生氢化反应，苯环被转化为环己烷环等脂环结构，共轭π键体系被破坏，分子对紫外光的吸收峰强度大幅降低，且吸收波长向短波方向移动（远离太阳紫外光的主要波段）。
结构差异带来的性能区别：脂环族加氢石油树脂（如完全氢化的C9树脂）的耐紫外性远优于部分氢化的芳香族加氢树脂；C5加氢石油树脂因分子中无芳香环，其耐紫外性本身就高于未加氢C9树脂，加氢后性能进一步提升。
3. 官能团类型的影响
加氢石油树脂中的残留官能团（如羰基、羟基、酯基）也会影响耐紫外老化性能，这类极性官能团是紫外光降解的辅助敏感位点。
羰基（C=O）：羰基可吸收波长300–350nm的紫外光，引发诺里什（Norrish）反应，导致分子链断裂，同时羰基的存在会加速树脂的氧化变色。未加氢树脂中的羰基源于聚合过程中的氧化副反应，加氢工艺可部分还原羰基为羟基，降低其负面影响。
羟基（-OH）：羟基的极性较强，可增强分子链与氧气的相互作用，加速自由基增殖；但羟基的紫外吸收能力弱于双键和芳香环，对耐紫外性的影响相对次要。
规律总结：分子中极性官能团含量越低，耐紫外老化性能越优。优质加氢石油树脂需通过精准控制加氢工艺，减少羰基、羟基等残留官能团。
4. 分子链支化度与交联度的影响
分子链的支化度和交联度通过影响自由基的扩散速率，间接影响耐紫外老化性能。
支化度：适度支化的分子链空间位阻较大，可阻碍自由基的移动与反应，延缓链式降解；但过度支化会导致分子链缠结，增加氢过氧化物的富集概率，反而加速老化。加氢石油树脂的支化度主要由聚合原料决定，C5加氢树脂支化度较低，耐紫外性略优于高支化的C9加氢树脂。
交联度：轻度交联的树脂分子链形成网状结构，可限制分子链的运动，减少紫外光引发的链断裂；但交联度过高会使树脂变脆，紫外老化后易发生脆性开裂。
三、不同类型加氢石油树脂的耐紫外性能对比
基于分子结构的差异，不同种类加氢石油树脂的耐紫外老化性能呈现明显梯度：
完全氢化脂环族C9树脂：分子中无双键、无芳香环，仅含饱和脂环与直链结构，耐紫外性至优，紫外照射1000h后基本不变色，粘接性能衰减＜10%；
C5/C9共聚加氢树脂：芳香环与双键部分氢化，残留少量不饱和位点，耐紫外性中等，紫外照射500 h后轻微变黄，性能衰减20%–30%；
部分氢化芳香族C9树脂：仍保留一定量的芳香环和双键，耐紫外性较差，紫外照射300h后明显变色，粘接性能衰减＞50%；
未加氢石油树脂：双键与芳香环含量高，耐紫外性极差，紫外照射100h后严重降解，失去使用价值。
四、提升耐紫外老化性能的结构改性策略
除了提升加氢度，还可通过针对性的分子结构改性，进一步优化耐紫外性能：
引入抗紫外官能团：在树脂分子链中接枝少量受阻胺光稳定剂（HALS）或苯并三唑类紫外吸收剂的官能团，使树脂兼具“结构耐紫外”与“功能耐紫外”的双重特性；
调控聚合原料配比：减少C9原料的比例，增加C5原料的占比，降低分子中的芳香环含量；
后处理精制：通过分子蒸馏、溶剂萃取等手段，去除树脂中的低分子量不饱和组分与极性官能团杂质，提升分子结构的均一性。
加氢石油树脂的耐紫外老化性能与分子结构呈直接相关性：不饱和双键、芳香环及极性官能团是紫外降解的敏感位点，其含量越低，耐紫外性越强；饱和脂环结构、适度支化的分子链有助于提升耐候性。加氢改性的核心作用是饱和不饱和位点、破坏芳香环共轭结构，是提升石油树脂耐紫外性的有效手段。实际应用中，需根据耐候性需求选择对应分子结构的加氢石油树脂，或通过结构改性进一步优化性能。
本文来源：河南向荣石油化工有限公司 http://www.upresinchem.com/