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【倍特化工】关于光稳定剂的种类及其作用机理

2023-06-21 09:25:54 wish 97

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  紫外光的辐射会引发高分子材料的光氧化降解,光稳定剂是抑制或减缓由光氧化作用引起的高分子材料降解的塑料助剂。它能屏蔽或吸收紫外线的能量,猝灭单线态氧及将氢过氧化物分解成非活性物质等功能,使高分子聚合物在光的辐射下,能排除或减缓光化学反应可能性,阻止或延迟光老化的过程,从而达到延长高分子聚合物制品使用寿命的目的。随着高分子合成材料的快速发展,尤其是合成材料在户外应用的日益增加,光稳定剂已成为塑料助剂的重要类别,主要应用于塑料、涂料、橡胶、化学纤维、胶黏剂等高分子材料及其他特种高分子材料。

  光稳定剂因自身结构和品种的不同而有不同的功能。有的可以屏蔽、反射紫外线或吸收紫外线并将其转化为无害的热能;有的可猝灭被紫外线激发的分子或基团的激发态,使其回复到基态,排除或减缓了发生光氧化还原反应的可能性;有的因捕获因光氧化还原产生的自由基,从而阻止了导致制品老化的自由基反应,使制品免遭紫外线破坏。

  光稳定剂按作用机理可分为以下几类:

  (1)自由基捕获剂:据供应光稳定剂UV-994的倍特化工了解受阻胺官能团属脂环胺类结构,在有氧状态下吸收光能后,可以转变为氮氧自由基NO•,这些氮氧自由基不仅可以捕获高分子材料光氧化降解中所产生的烷基活性自由基,而且在光稳定化过程中具有再生功能,从而抑制连锁反应达到防护目的。主要是受阻胺光稳定剂(HALS),是最有前途的一类新型高效光稳定剂。

  (2)光屏蔽剂:这是一类能够遮蔽或反射紫外线的物质,,即是在聚合物与光源之间设置一道屏障,阻止紫外线深入聚合物内部,从而起到保护高分子的作用。光屏蔽剂有碳黑、氧化钛等无机颜料和酞菁蓝、酞菁绿等有机颜料,其中碳黑屏蔽效果最好。

  (3)紫外线吸收剂:它的作用能有效地吸收波长为290~410nm的紫外线,而很少吸收可见光,它本身具有良好的热稳定性和光稳定性。按其化学结构主要可以分为:邻羟基二苯甲酮类、苯并三唑类、水杨酸酯类、三嗪类、取代丙烯腈类。作为辅助光稳定剂和受阻类光稳定剂共同使用,尤其是用在聚烯烃或涂料中。

  (4)猝灭剂:可以接受塑料中发色团所吸收的能量,并将这些能量以热量、荧光或磷光的形式发散出去,从而保护聚合物免受紫外线的破坏。它对聚合物的稳定效果很好,多用于薄膜和纤维。主要是一些二价的有机镍螯合物。有机镍光稳定剂具有良好的性能,但因重金属离子的毒性问题,可能被其他无毒或低毒猝灭剂取代。

  (5)氢过氧化物分解剂:是受阻胺类光稳定剂中的一种。聚合物在贮存和加工期间能产生氢过氧化物,导致聚合物的光氧化降解,氢过氧化物分解剂能就能够分解过氧化物,生成稳定的氮-氧自由基,并进一步捕获自由基,从而抑制聚合物降解。