1. Ce este un stabilizator de lumină
Lumina soarelui este o undă electromagnetică. Când trece prin spațiu și stratul de ozon, aproape toate razele sub 290nm și peste 3000nm sunt filtrate. Undele electromagnetice care ajung efectiv la sol sunt de 290nm ~ 3000nm, din care intervalul de lungime de undă este de 400 ~ 800nm (aproximativ 40 %) este lumină vizibilă, lungimea de undă de aproximativ 800-3000nm (aproximativ 55%) este infraroșie, iar lungimea de undă de aproximativ 290-400nm (doar 5%) este ultravioletă.
Razele ultraviolete din lumina soarelui sunt principalul motiv pentru efectul de îmbătrânire al materialelor polimerice. Deși lumina ultravioletă reprezintă doar aproximativ 5% din lumina soarelui, are multă energie. După ce produsul polimeric absoarbe razele ultraviolete, este suficient să determinați polimerul să se auto-oxideze și să se degradeze, să distrugă legăturile chimice ale polimerului, să-l rupă și să-l lege încrucișat și să provoace deteriorarea aspectului și proprietăților fizice și mecanice ale produsului polimeric, iar rezistența este redusă. , scurtat viața. Acest proces se numește photoredox sau fotoaging. Razele ultraviolete pot trece, de asemenea, prin stratul de suprafață al pielii unei persoane, distrugând celulele pielii, determinând pielea să se întărească treptat și să-și piardă elasticitatea, să apară încrețită și să accelereze îmbătrânirea.
Stabilizatorul de lumină este un aditiv pentru produsele polimerice (cum ar fi materialele plastice, cauciucul, acoperirile, fibrele sintetice), care pot proteja sau absorbi energia ultravioletă, potoli oxigenul singlet și descompun hidroperoxidii în substanțe inactive. , sub iradierea luminii, polimerul poate exclude sau încetini posibilitatea reacției fotochimice, poate preveni sau întârzia procesul de fotoaging, astfel încât să se atingă scopul prelungirii duratei de viață a produselor polimerice.
2. Tipuri de stabilizatori de lumină
lAgent de ecranare a luminii: Acesta este un fel de substanță care poate proteja sau reflecta razele ultraviolete, astfel încât lumina să nu poată pătrunde în interiorul polimerului, protejând astfel polimerul. Agenții de protecție ușoară includ pigmenți anorganici, cum ar fi negrul de fum și oxidul de titan, și pigmenți organici, cum ar fi albastrul ftalocianină și verdele ftalocianină, printre care negrul de fum are cel mai bun efect de protecție.
lAmortizor ultraviolet: Funcția sa poate absorbi în mod eficient razele ultraviolete cu o lungime de undă de 290-410nm, dar rareori absoarbe lumina vizibilă și are o bună stabilitate termică și stabilitate a luminii. În funcție de structura sa chimică, acesta poate fi împărțit în: o-hidroxibenzofenone, benzotriazoli, salicilați, triazine și acrilonitrile substituite. Folosit ca stabilizator de lumină auxiliar și stabilizator de lumină împiedicat, în special în poliolefine sau acoperiri.
lQuencher: Poate accepta energia absorbită de cromofor în plastic și poate emite energia sub formă de căldură, fluorescență sau fosforescență, protejând astfel polimerul de deteriorarea UV. Are un bun efect de stabilizare asupra polimerilor și este utilizat mai ales în filme și fibre. În principal, unii chelați de nichel organic divalent. Stabilizatorii de lumină organonickel au performanțe bune, dar pot fi înlocuiți cu alte stingeri netoxice sau cu toxicitate scăzută datorită toxicității ionilor de metale grele.
lMăturător de radicali liberi: Acest tip de stabilizator de lumină poate capta radicalii liberi activi generați în polimer, inhibând astfel procesul de foto-oxidare și atingând scopul stabilizării luminii. În principal împiedicat stabilizatori de lumină amine (HALS). Este cel mai promițător nou tip de stabilizator de lumină de înaltă eficiență, iar rata medie anuală de creștere a cererii din lume este de 20% până la 30%.
lHidroperoxid descompus: Este unul dintre stabilizatori de lumină amine împiedicate. Polimerii pot genera hidroperoxidi în timpul depozitării și procesării, ducând la degradarea foto-oxidativă a polimerilor, iar descompusoarele de hidroperoxid pot descompune peroxizii, pot genera radicali stabili azot-oxigen și pot capta în continuare radicalii liberi , inhibând astfel degradarea polimerilor.
3. Dezavantajele stabilizatorilor de lumină
lAgentul de ecranare luminoasă are un efect protector bun și un preț scăzut, dar are proprietăți de protecție și colorare a luminii și este potrivit numai pentru materialele opace;
lAbsorbanții UV au o gamă largă de aplicabilitate, dar datorită efectului lor protector, nu pot proteja în mod eficient suprafața produselor și a produselor subțiri. În același timp, deoarece sunt compuși organici puri, există, de asemenea, volatile, îngheț, migrație și extracție cu solvenți. Dezavantaje, care nu numai că afectează persistența performanței sale, ci duc și la poluarea mediului;
lQuencher de stat excitat și hidroperoxid de descompunere au fototabilitate ridicată, volatilitate scăzută, puțină înflorire și migrație, și sunt rezistente la extracție, care poate proteja în mod eficient suprafața de produse și produse subțiri. Cu toate acestea, culoarea este întunecată, toxicitatea și poluarea mediului sunt mari și se va descompune și își va schimba culoarea la temperaturi ridicate, ceea ce are un efect de contracarare cu aditivi care conțin sulf;
lMăturătorul de radicali liberi este de culoare deschisă, are un efect remarcabil de stabilizare a luminii și poate proteja în mod eficient suprafața produselor și a produselor subțiri. Cu toate acestea, datorită alcalinității sale, are un efect antagonist cu substraturi acide și aditivi. Mediul acid îi va afecta performanța. În același timp, la fel ca amortizorul UV, deoarece este un compus organic pur, are și dezavantaje precum volatile, înflorite, migrație și extracție.
4. Exemple de mecanism de acțiune al stabilizatorilor de lumină
1.UVA
2.HALS
