1. Hva er en lysstabilisator
Sollys er en elektromagnetisk bølge. Når den passerer gjennom rommet og ozonlaget, filtreres nesten alle stråler under 290 nm og over 3000 nm ut. De elektromagnetiske bølgene som faktisk når bakken er 290nm ~ 3000nm, hvorav bølgelengdeområdet er 400 ~ 800nm (ca. 40 %) er synlig lys, bølgelengden på ca 800-3000nm (ca. 55%) er infrarød, og bølgelengden på ca 290-400nm (bare 5%) er ultrafiolett.
Ultrafiolette stråler i sollys er hovedårsaken til aldringseffekten av polymermaterialer. Selv om ultrafiolett lys bare står for ca 5% av sollyset, har det mye energi. Etter at polymerproduktet absorberer ultrafiolette stråler, er det nok å få polymeren til å selvoksidere og forringe, ødelegge polymerens kjemiske bindinger, bryte og krysskonde den, og føre til at polymerproduktets utseende og fysiske og mekaniske egenskaper forverres, og styrken reduseres. , forkortet liv. Denne prosessen kalles photoredox eller fotoaging. Ultrafiolette stråler kan også passere gjennom overflatelaget av en persons hud, ødelegge hudceller, noe som får huden til å gradvis herdes og miste sin elastisitet, vises rynket og akselerere aldring.
Lysstabilisator er et tilsetningsstoff for polymerprodukter (som plast, gummi, belegg, syntetiske fibre), som kan skjerme eller absorbere ultrafiolett energi, slukke singlet oksygen og dekomponere hydroperoksider i inaktive stoffer. , under bestråling av lys, kan polymeren utelukke eller bremse muligheten for fotokjemisk reaksjon, forhindre eller forsinke prosessen med fotoaging, for å oppnå formålet med å forlenge levetiden til polymerprodukter.
2. Typer lysstabilisatorer
lLysskjermingsmiddel: Dette er en slags substans som kan skjerme eller reflektere ultrafiolette stråler, slik at lys ikke kan trenge inn i polymerens indre, og dermed beskytte polymeren. Lysskjermingsmidler inkluderer uorganiske pigmenter som karbon svart og titanoksid, og organiske pigmenter som ftatacyaniinblå og ftalocyaningrønn, blant annet karbon svart har den beste skjermingseffekten.
lUltrafiolett absorbere: Funksjonen kan effektivt absorbere ultrafiolette stråler med en bølgelengde på 290-410nm, men absorberer sjelden synlig lys, og den har god termisk stabilitet og lysstabilitet. Ifølge den kjemiske strukturen kan den deles inn i: o-hydroksybenzophenones, benzotriazoler, salisylater, triaziner og erstattede akryltriler. Brukes som hjelpelysstabilisator og hindret lysstabilisator, spesielt i polyolefiner eller belegg.
lQuencher: Det kan akseptere energien som absorberes av kromoforen i plasten og avgi energien i form av varme, fluorescens eller fosforescens, og dermed beskytte polymeren mot UV-skade. Den har en god stabiliseringseffekt på polymerer og brukes mest i filmer og fibre. Hovedsakelig noen divalente organiske nikkel chelater. Organonickel lysstabilisatorer har god ytelse, men kan erstattes av andre ikke-giftige eller lav toksisitetsslukkere på grunn av toksisiteten til tungmetallioner.
lFri radikal scavenger: Denne typen lysstabilisator kan fange de aktive frie radikaler generert i polymeren, og dermed hemme fotooksidasjonsprosessen og oppnå formålet med lysstabilisering. Hovedsakelig hindret amin lysstabilisatorer (HALS). Det er den mest lovende nye typen høyeffektiv lysstabilisator, og den gjennomsnittlige årlige etterspørselsveksten i verden er 20% til 30%.
lHydroperoksid dekomponerer: Det er en av hindrede aminlysstabilisatorer. Polymerer kan generere hydroperoksider under lagring og prosessering, noe som resulterer i fotooksidativ nedbrytning av polymerer, og hydroperoksiddekomponer kan dekomponere peroksider, generere stabile nitrogen-oksygenradikaler og ytterligere fange frie radikaler , og dermed hemme polymerforringelse.
3. Ulemper med lysstabilisatorer
lLysskjermingsmiddelet har god beskyttende effekt og lav pris, men har lysskjermings- og fargeegenskaper, og er bare egnet for ugjennomsiktige materialer;
lUV-absorbere har et bredt spekter av anvendbarhet, men på grunn av deres beskyttende effekt kan de ikke effektivt beskytte overflaten av produkter og tynne produkter. Samtidig, fordi de er rene organiske forbindelser, er det også flyktig, frosting, migrasjon og løsningsmiddelutvinning. Ulemper, som ikke bare påvirker utholdenheten til ytelsen, men også fører til forurensning av miljøet;
lSpent tilstandsslukker og hydroperoksiddekomponering har høy fotostabilitet, lav volatilitet, liten blomstring og migrasjon, og er motstandsdyktige mot utvinning, noe som effektivt kan beskytte overflaten av produkter og tynne produkter. Fargen er imidlertid mørk, toksisiteten og miljøforurensningen er stor, og den vil dekomponere og endre farge ved høy temperatur, noe som har en motvirkende effekt med svovelholdige tilsetningsstoffer;
lDen frie radikale scavenger er lett i fargen, har enestående lysstabiliseringseffekt, og kan effektivt beskytte overflaten av produkter og tynne produkter. På grunn av sin alkalitet har den imidlertid en antagonistisk effekt med sure substrater og tilsetningsstoffer. Det sure miljøet vil påvirke ytelsen. Samtidig, som UV-absorberen, fordi det er en ren organisk forbindelse, har den også ulemper som flyktig, blomstrende, migrasjon og ekstraksjon.
4. Eksempler på virkningsmekanismen for lysstabilisatorer
1.UVA
2.HALS
