Veiledet lesing
Ultrafiolette absorbere kan sterkt og selektivt absorbere ultrafiolette stråler med høy energi, og i form av energiomdannelse frigjøres og forbrukes den absorberte energien som varmeenergi eller ufarlig lavenergistråling, og unngår derved skade på huden og forhindrer polymerabsorpsjon av ultrafiolett stråling. energi resulterer i eksitasjon og fotofysisk og fotokjemisk nedbrytning.
1.prinsippet om UV-absorber:
Lysenergiabsorpsjons- og konverteringsmekanismen til UV-absorbenter varierer med typen, og de beskrives som følger;
l Bensofenoner
Bensofenon UV-absorbere er den mest brukte klassen UV-absorbere. Denne typen UV-absorbenter har en langsom absorpsjonseffekt på uV-A, uV-B og uV-C. Ketongruppen og hydroksylgruppen i molekylet kan generere en intern hydrogenbinding for å danne en chelateringsring. Etter at det absorberer den ultrafiolette lysenergien, oppstår den termiske vibrasjonen av molekylet, den indre hydrogenbindingen brytes og chelatringen åpnes. Energien til det ultrafiolette lyset omdannes til varmeenergi og frigjøres. I tillegg vil karbonylgruppen i molekylet bli absorbert av den ultrafiolette lysenergien. Spent, noe som resulterer i tautomerisme. Generer enolstruktur. Dette bruker også en del av energien. I denne typen UV-absorbenter er styrken til hydrogenbindingen i molekylet relatert til dets fotostabiliseringseffekt. Jo sterkere oksygenbindingen er, jo større energi kreves det for å ødelegge den, og jo mer UV-energi som absorberes og forbrukes, desto bedre blir effekten; ellers er det samme sant. Stabiliseringseffekten er også relatert til lengden av alkoksykjeden på benzenringen. Hvis lengden er lang, er kompatibiliteten med polymeren god. Stabiliseringseffekten er helt riktig. I benzofenon UV-absorbere må den inneholde en hydroksylgruppe i orto-posisjonen til karbonylgruppen, ellers kan den ikke danne en intern hydrogenbinding, og den kan ikke brukes som en UV-absorber med en orto-hydroksylgruppe. Den kan absorbere 290~380~ m ultrafiolette stråler, nesten ingen synlig lysabsorpsjon, ingen farging og god kompatibilitet med høymolekylære polymerer. Hvis det er to hydroksylgrupper i ortoposisjonen til karbonylgruppen, kan den absorbere ultrafiolette stråler på 300-400fzm, og også absorbere deler av det synlige lyset. På grunn av absorpsjonen av synlig lys er det komplementære lyset ubalansert. Artiklene tilsatt med denne ultrafiolette absorberen ser gule ut. Kompatibiliteten til molekylære polymerer er også dårlig. Derfor er bruken liten. Selv om benzofenon uten o-hydroksyl også har evnen til å absorbere ultrafiolette stråler. Det vil imidlertid forårsake selvnedbrytning etter å ha blitt utsatt for lys, så det er ikke egnet for bruk som ultrafiolett absorber.
l Salisylater
Salisylater UV-absorbere er den tidligste typen UV-absorbere, og salisylater har også indre hydrogenbindinger i molekylet. Evnen til denne typen ultrafiolett absorber til å absorbere ultrafiolette stråler er veldig lav i begynnelsen, og absorpsjonsområdet er veldig smalt (mindre enn 340vm), men etter en viss periode med ultrafiolett bestråling øker absorpsjonen gradvis til maksimal absorpsjon, som er på grunn av dens molekylære omorganisering skjer under ultrafiolett bestråling, og danner en benzofenonstruktur med sterk ultrafiolett absorpsjon, og styrker derved dens ultrafiolette absorpsjon. Derfor kaller folk det en banebrytende UV-absorber. Bishydroksybenzofenonet og dets derivater generert etter molekylær omorganisering kan absorbere deler av det synlige lyset og virke gult, noe som resulterer i gulfarging av stoffet som er lagt til den ultrafiolette absorberen.
l Benzotriazoler
Virkningsmekanismen til benzotriazol UV-absorbere er lik den for benzofenoner. Benzotriazoler har et bredt spekter av ultrafiolett absorpsjon, og kan absorbere lys med en bølgelengde på 300-400-m. Imidlertid absorberer den nesten ikke synlig lys over 400~m, så produktet vil ikke bli oversvømmet.
l Andre typer UV-absorbenter
I tillegg er den substituerte akrylonitril, triazin ultrafiolett absorber, dens virkningsmekanisme er ment å være i henhold til cis-trans isomerization, slik at energikonvertering av lys eller frigjøring av ufarlig energi. Akrylnitril-substituerte ultrafiolette absorbere kan absorbere ultrafiolett lys på 290-320Fm, absorberer ikke synlig lys og vil ikke føre til at den påførte gjenstanden oversvømmes. Sanhao UV-absorber kan absorbere 300~400~m UV-lys. UV-absorbere kan absorbere auxokrome gener (som -NH, -OH, -SOH, -cOOH, etc.) og kromoforer (som C:N, N:N, N:O, C) med en bølgelengde under 400~m :O osv.). De er alle festet til den aromatiske kjernen. Organonickel kan også brukes som en UV-absorber, men den er generelt klassifisert som en quencher (også kjent som en deaktivator eller et matteringsmiddel, eller en laser state quencher, energiquencher), og dens evne til å absorbere ultrafiolette stråler er høyere enn Connectivity er lav, men den kan forhindre at polymeren frigjøres på grunn av absorpsjon av ultrafiolette stråler.
De organiske nikkelkompleksene interagerer med molekylene som eksiteres til den eksiterte tilstanden til polymeren i prosessen med ultrafiolett lysbestråling, slik at den eksiterte tilstanden går tilbake til grunntilstanden, og den ultrafiolette energien omdannes til en lavenergispektral emisjon uten å ødelegge det. , for å beskytte polymeren fra å bli skadet. Derfor kalles den quencher fordi dens virkningsmekanisme er forskjellig fra den til generelle ultrafiolette absorbere. Den ultrafiolette absorberen endrer strukturen til selve molekylet, mens quencheren sprer energi gjennom energioverføring mellom molekyler.
I tillegg er lysskjermende midler som carbon black, titandioksid, sinkoksid, sinkbarium etc. også en slags stoffer som kan absorbere eller reflektere ultrafiolette stråler. Når den når overflaten av polymeren, blir den absorbert og reflektert, og hindrer ultrafiolette stråler i å gå dypt inn i polymeren. Den mest effektive av dem er kullsvart.
Radikale rensemidler er også en klasse av stoffer som kan produsere lysstabilisering. De er piperidinderivater med sterisk hindrende effekt, og kalles hindrede aminlysstabilisatorer.
2. klassifiseringen av UV-absorbenter:
l Bensofenoner
Bensofenon UV-absorbere er alle derivater av o-hydroksybenzofenon, inkludert monohydroksyl, dihydroksyl, trihydroksyl, tetrahydroksylderivater, etc. Slike ultrafiolette absorbere er mye brukt i polyetylen og polypropylen. , polyvinylklorid, ABS, polystyren, polyamid og andre høypolymerer og etterbehandling av tekstilmaterialer, har slike UV-absorbere god kompatibilitet med de fleste høypolymerer. Godt lys og termisk stabilitet. Den brytes ikke ned ved 200gradC, men har sterk sublimering. Den kan brukes i maling og plast, og tilsetningsmengden er {{0}},1 til 0,5.
l Salisylater
UV-absorpsjonshastigheten til salisylat UV-absorbenter er mindre enn for benzofenoner, og absorpsjonsbåndet er smalere (under 3409m), og det er ikke veldig stabilt overfor UV-lyset i seg selv. Gafler kan absorbere synlig lys og gjøre den påførte gjenstanden Den er gul, men prisen er billig. Den har god kompatibilitet med høye polymerer, og brukes i høypolymerer som fibertau, polyester, PVC, PE, polyvinyliden og polystyren.
l Benzotriazoler
Ytelsen til benzotriazol-ultrafiolette-absorbenter er bedre enn for benzofenoner, som sterkt kan absorbere ultrafiolett lys på 310-385pm, og knapt absorbere synlig lys. Stabiliteten er også god, men prisen er dyrere.
UV-P kan absorbere ultrafiolett lys med en bølgelengde på 270-380nm, absorberer knapt synlig lys og har lav innledende farge. Hovedsakelig brukt i polyvinylklorid, polystyren, umettet polyester, polykarbonat, polymetylmetakrylat, polyetylen, ABS og andre produkter, spesielt egnet for fargeløse, gjennomsiktige og lyse produkter. Men ikke såpe, fordi det løses opp i alkalisk såpe, noe som gjør fiberfargen gul. uV-326 kan effektivt absorbere ultrafiolett lys med en bølgelengde på 270-380nm, og brukes hovedsakelig i polyolefin, polyvinylklorid, umettet polyester, polyamid, epoksyharpiks, ABS, polyuretan og andre produkter. Den stabiliserer seg godt. Den er ufølsom for metallioner, har lav flyktighet, har antioksidanteffekt og er lett å fargelegge i startfasen. uV-327 kan sterkt absorbere ultrafiolett lys med en bølgelengde på 270-300nm, og er egnet for polyetylen, polypropylen, polyvinylklorid, polymetylmetakrylat, polyoksymetylenpolyuretan, ABS, epoksyharpiks, etc. Den har gode kjemiske produkter stabilitet, lav flyktighet, lav toksisitet og god kompatibilitet med polyolefiner. uV-54l1 absorberer ultrafiolett lys i et bredt område, den maksimale absorpsjonstoppen er 345nm i etanol) er mye brukt i polystyren, polymetylmetakrylat, umettet polyester, stiv PVC, polykarbonat, ABS, etc. . Volatiliteten er liten, og den opprinnelige fargeegenskapen er ikke stor.
l Triaziner
Triazin UV-absorbere har høy absorpsjonskapasitet for UV-lys i området 280-380nm. Sammenlignet med benzotriazolstabilisatorer er absorpsjonskapasiteten en slags effektiv absorpsjonslysstabilisator. Det er et 2-hydroksyfenyltriazinderivat og inneholder en hydroksylgruppe i ortoposisjon. Den ultrafiolette absorpsjonseffekten av disse forbindelsene er relatert til antall tilstøtende hydroksylgrupper. Jo flere tilstøtende hydroksylgrupper, jo sterkere er evnen til å absorbere ultrafiolett lys. Innføringen av forskjellige substituenter kan redusere basiciteten til s-triazinringen, men forbedre lysfastheten til forbindelsen og kompatibiliteten med harpiksen. 327. Ulemper er dårlig kompatibilitet med polymerer og også farging av applikasjonen. Derivatet av o-hydroksyfenyldifenyltriazin utviklet av Ciba-Geigy Company er en kationisk selvdispergerende UV-absorber med god sublimeringsfasthet og varmefikserende egenskaper, som kan brukes til høytemperaturfarging, putefarging og farging. printing.
l Erstatter akrylonitril
Denne typen UV-absorbenter kan absorbere 310~320~m UV-lys, men absorpsjonshastigheten er lav. Den har god kjemisk stabilitet og kompatibilitet med høye polymerer. N-53 absorberer sterkt ultrafiolette stråler med en bølgelengde på 270 til 350 nm. Den er egnet for polyvinylklorid, acetalharpiks, polyolefin, epoksyharpiks, polyamid, akrylsyreharpiks, polyuretan, urea-formaldehydharpiks og nitrocellulose, etc. Spesielt egnet for polyvinylkloridprodukter. God alkalibestandighet. Løselig i toluen, metyletylketon, etylacetat, etc., lett løselig i etanol og metanol, og uløselig i vann. Doseringen er vanligvis 0,1 prosent til 0,5 prosent. N-539 er en lys gul væske, løselig i vanlige organiske løsemidler. Uløselig i vann, kan det gi produktene utmerket fototermisk stabilitet, og det har god kompatibilitet med harpiks. Det farger ikke. Kan brukes til ulike syntetiske materialer.
3. bruk av UV-absorbere i tekstiler:
Det har vært stor interesse for UV-bestandige stoffer de siste årene. UV-bestandige fiberkimonoer ble først utviklet i Japan
I Kina har det også blitt forsket på å produsere anti-ultrafiolett sportsklær, strømper, hatter og parasoller. Plass
De grunnleggende materialene som brukes er de ovennevnte ultrafiolette absorbentene, hvorav de mest brukte er benzofenoner.
l Produksjon av UV-bestandige fibre
Bruk UV-absorbenter og skjermingsmidler (som ZnO, TiO2, etc.) for å blandes inn i fibrene for spinning for å lage UV-bestandige fibre. De vevde stoffene er bedre enn etterbehandlingsmetoden når det gjelder stil og vaskbarhet. . Denne fiberen kan skygge 60 prosent av de ultrafiolette strålene i lyset. Under direkte sollys kan temperaturen i plagget senkes med 4grad, og den er nå kommersialisert.
l Etter etterbehandling metode for å påføre UV-absorber
Metoden for å påføre UV-absorbenter på klær eller tekstiler varierer etter type UV-absorber. Den ene er å påføre ultrafiolette absorbere som kan danne hydrogenbindinger med hydroksylgruppene i cellulose, amidgruppene i polyamidene, aminogruppene på ull og silke i farge- eller mykningsbadet og farge fibrene samtidig. Dyppfarging, putefarging eller Trykkmetode eller påføring med myk finish. Ciba-Geigy og Clariant har alle utviklet slike produkter. Hvis benzofenon UV-absorber brukes, slik som Uvinul DP-uV fra BASF, inneholder den to hydroksylgrupper. Den kan danne hydrogenbindinger med cellulose-, ull-, silke- og polyamidfibre og har affinitet. Den kan farge fibre og kan brukes til dip-fargingsbehandling. Doseringen er DP-uV 10-20 (OWf). Behandle ved 80gradi 30 min. Pad farging metode DP-uV 10O-Z00g/L kan også brukes. Tilsett mykner 30g/L, paddye ved 60grad, og tørk ved 100gradi 3 min. Den kan også brukes i kombinasjon med et vanntettingsmiddel. Det kan gjøres om til et anti-ultrafiolett telt, med et vanntettingsmiddel på 60g/L. DP uV 80-150g/L, en katalysator (som MgCI 2·6H2O) 5g/L. Polstring, tørking og baking (150gradC i 2 min). Denne påføringsmetoden kan oppnå effekten av vaskemotstand, og skjermingsgraden for ultrafiolette stråler fra 280 til 400vm kan nå mer enn 85 prosent.
l Metode for å lage mikrokapsler og deretter påføre dem på tekstiler
Den ultrafiolette absorberen lages til mikrokapsler ved hjelp av mikrokapselteknologi, og kapselen er fortrinnsvis laget av høymolekylære polymerer, som styren og akrylat, og mikrokapslene er laget ved hjelp av mikrokapsler under polymerisering. UV-absorberen pakkes inn i kjernen av kapselen, og deretter festes mikrokapslene på stoffet med lim og tverrbindingsmidler, som kan gjøres til tekstiler med en UV-skjermingsgrad på mer enn 85. Mikrokapslene kan frigjøre UV absorber sakte. Formålet med effektiv UV-beskyttelse.
l Bruke beleggpåføringsmetoden
Den ultrafiolette absorberen tilsettes belegningsmidlet. Bestrykning, tørking og baking utføres, og andre funksjonelle etterbehandlingsmidler kan også tilsettes belegningsvæsken. Telt og hatt laget etter denne metoden. Metoden er enkel, men værbestandigheten og vaskebestandigheten er fortsatt forbedret.
