Vođeno čitanje
Ultraljubičasti apsorberi mogu snažno i selektivno apsorbirati visokoenergetske ultraljubičaste zrake, a u obliku pretvorbe energije apsorbirana energija se oslobađa i troši kao toplinska energija ili bezopasno niskoenergetsko zračenje, čime se izbjegava oštećenje kože i sprječava polimerna apsorpcija ultraljubičastog zračenja. energija rezultira ekscitacijom i fotofizičkom i fotohemijskom razgradnjom.
1.princip UV apsorbera:
Mehanizam apsorpcije i konverzije svjetlosne energije UV apsorbera varira u zavisnosti od tipa, a opisani su na sljedeći način;
l Benzofenoni
Benzofenon UV apsorberi su najrasprostranjenija klasa UV apsorbera. Ovaj tip UV apsorbera ima spor efekat apsorpcije na uV-A, uV-B i uV-C. Ketonska grupa i hidroksilna grupa u molekulu mogu stvoriti unutrašnju vodikovu vezu kako bi formirali kelacijski prsten. Nakon što apsorbira energiju ultraljubičastog svjetla, dolazi do termičke vibracije molekule, interna vodonična veza se prekida i helatni prsten se otvara. Energija ultraljubičastog svjetla pretvara se u toplinsku energiju i oslobađa. Osim toga, karbonilna grupa u molekuli će biti apsorbirana energijom ultraljubičastog svjetla. Uzbuđen, što rezultira tautomerizmom. Generirajte enolnu strukturu. Ovo također troši dio energije. Kod ovog tipa UV apsorbera, jačina vodonične veze u molekulu povezana je sa njegovim efektom fotostabilizacije. Što je veza kiseonika jača, to je veća energija potrebna da se ona uništi, a što se više UV energije apsorbuje i troši, to je efekat bolji; inače Isto važi. Efekat stabilizacije je takođe povezan sa dužinom alkoksi lanca na benzenskom prstenu. Ako je dužina duga, kompatibilnost s polimerom je dobra. Efekat stabilizacije je taman. U benzofenonskim UV apsorberima mora sadržavati hidroksilnu grupu na orto poziciji karbonilne grupe, inače ne može formirati unutrašnju vodikovu vezu, niti se može koristiti kao UV apsorber sa orto hidroksilnom grupom. Može da apsorbuje ultraljubičaste zrake od 290 ~ 380 ~ m, skoro da nema apsorpciju vidljive svjetlosti, nema boje i dobru kompatibilnost sa visokomolekularnim polimerima. Ako postoje dvije hidroksilne grupe u orto poziciji karbonilne grupe, ona može apsorbirati ultraljubičaste zrake 300-400fzm, a također apsorbirati dio vidljive svjetlosti. Zbog apsorpcije vidljive svjetlosti, komplementarna svjetlost je neuravnotežena. Artikli dodani ovim ultraljubičastim apsorberom izgledaju žuto. Kompatibilnost molekularnih polimera je također loša. Stoga je njegova upotreba mala. Iako benzofenon bez o-hidroksila takođe ima sposobnost da apsorbuje ultraljubičaste zrake. Međutim, izazvaće samorazgradnju nakon izlaganja svjetlosti, tako da nije prikladan za upotrebu kao apsorber ultraljubičastog zračenja.
l Salicilate
Salicilatni UV apsorberi su najraniji tip UV apsorbera, a salicilati također imaju unutrašnje vodonične veze u molekulu. Sposobnost ovog tipa ultraljubičastog apsorbera da apsorbuje ultraljubičaste zrake je na početku veoma niska, a opseg apsorpcije je veoma uzak (manje od 340vm), ali nakon određenog perioda ultraljubičastog zračenja, njegova apsorpcija se postepeno povećava do maksimalne apsorpcije, koji se zbog njegovog molekularnog preuređivanja događa pod ultraljubičastim zračenjem, formirajući benzofenonsku strukturu sa jakom ultraljubičastom apsorpcijom, čime se jača njena ultraljubičasta apsorpcija. Stoga ga ljudi zovu pionirski UV apsorber. Bishidroksibenzofenon i njegovi derivati nastali nakon molekularnog preuređivanja mogu apsorbirati dio vidljive svjetlosti i izgledati žuto, što rezultira žutilom tvari dodane ultraljubičastom apsorberu.
l benzotriazoli
Mehanizam djelovanja benzotriazolnih UV apsorbera sličan je onom kod benzofenona. Benzotriazoli imaju širok raspon ultraljubičaste apsorpcije i mogu apsorbirati svjetlost talasne dužine od 300-400-m. Međutim, jedva apsorbira vidljivu svjetlost iznad 400~m, tako da proizvod neće biti poplavljen.
l Ostale vrste UV apsorbera
Osim toga, supstituirani akrilonitril, triazin ultraljubičasti apsorber, njegov mehanizam djelovanja bi trebao biti prema cis-trans izomerizaciji, tako da se vrši energetska konverzija svjetlosti ili oslobađanje bezopasne energije. Ultraljubičasti apsorberi zamijenjeni akrilonitrilom mogu apsorbirati ultraljubičasto svjetlo od 290-320Fm, ne apsorbiraju vidljivu svjetlost i neće uzrokovati poplavu primijenjenog objekta. Sanhao UV apsorber može apsorbirati 300~400~m UV svjetlosti. UV apsorberi mogu apsorbirati auksohromne gene (kao što su -NH, -OH, -SOH, -cOOH, itd.) i hromofore (kao što su C:N, N:N, N:O, C) sa talasnom dužinom ispod 400 ~m :O itd.). Svi su vezani za aromatično jezgro. Organonikl se također može koristiti kao UV apsorber, ali se općenito klasificira kao gasitelj (također poznat kao deaktivator ili sredstvo za matiranje, ili gasitelj stanja lasera, gasitelj energije), a njegova sposobnost da apsorbira ultraljubičaste zrake je veća od mogućnosti povezivanja. je niska, ali može spriječiti oslobađanje polimera zbog apsorpcije ultraljubičastih zraka.
Organski kompleksi nikla stupaju u interakciju s molekulima koji su pobuđeni do pobuđenog stanja polimera u procesu zračenja ultraljubičastog svjetla, tako da se pobuđeno stanje vraća u osnovno stanje, a ultraljubičasta energija se pretvara u niskoenergetsku spektralnu emisiju. bez uništavanja. , kako bi zaštitili polimer od oštećenja. Stoga se naziva gasitelj jer se njegov mehanizam djelovanja razlikuje od općeg ultraljubičastog apsorbera. Ultraljubičasti apsorber mijenja strukturu samog molekula, dok gasitelj rasipa energiju prijenosom energije između molekula.
Osim toga, agensi za zaštitu od svjetlosti kao što su čađa, titan dioksid, cink oksid, cink barijum, itd. su također vrsta tvari koje mogu apsorbirati ili reflektirati ultraljubičaste zrake. Kada dođe do površine polimera, apsorbira se i reflektira, sprječavajući ultraljubičaste zrake da prođu duboko u polimer. Najefikasniji od njih je čađa.
Čistači radikala su također klasa supstanci koje mogu proizvesti svjetlosnu stabilizaciju. Oni su derivati piperidina sa efektom sterične smetnje, a nazivaju se stabilizatori svjetlosti otežanih amina.
2. klasifikacija UV apsorbera:
l Benzofenoni
Benzofenon UV apsorberi su svi derivati o-hidroksibenzofenona, uključujući monohidroksil, dihidroksil, trihidroksil, tetrahidroksil derivate, itd. Takvi ultraljubičasti apsorberi se široko koriste u polietilenu i polipropilenu. , polivinil hlorid, ABS, polistiren, poliamid i drugi visoki polimeri i završne obrade tekstilnih materijala, takvi UV apsorberi imaju dobru kompatibilnost sa većinom visokih polimera. Dobra svjetlosna i termička stabilnost. Ne raspada se na 200stepenC, ali ima jaku sublimaciju. Može se koristiti u bojama i plastici, a količina dodatka je {{0}}.1 do 0,5.
l Salicilate
Stopa UV apsorpcije salicilatnih UV apsorbera je manja od one kod benzofenona, a opseg apsorpcije je uži (ispod 3409 m) i nije vrlo stabilan na samu UV svjetlost. Viljuške mogu apsorbirati vidljivu svjetlost i učiniti primijenjeni predmet žut, ali je njegova cijena jeftina. Ima dobru kompatibilnost sa visokim polimerima, a koristi se u visokim polimerima kao što su užad od vlakana, poliester, PVC, PE, poliviniliden i polistiren.
l benzotriazoli
Performanse benzotriazolnih ultraljubičastih apsorbera su bolje od onih benzofenona, koji mogu jako apsorbirati ultraljubičasto svjetlo od 310-385pm, a jedva apsorbiraju vidljivu svjetlost. Stabilnost mu je također dobra, ali je cijena skuplja.
UV-P može apsorbirati ultraljubičasto svjetlo s talasnom dužinom od 270-380nm, jedva apsorbuje vidljivu svjetlost i ima nisku početnu obojenost. Uglavnom se koristi u polivinil hloridu, polistirenu, nezasićenom poliesteru, polikarbonatu, polimetil metakrilatu, polietilenu, ABS-u i drugim proizvodima, posebno pogodnim za bezbojne, prozirne i svijetlo obojene proizvode. Ali ne sapuna, jer se rastvara u alkalnom sapunu, čineći boju vlakana žutom. uV-326 može efikasno apsorbirati ultraljubičasto svjetlo s talasnom dužinom od 270-380nm, i uglavnom se koristi u poliolefinu, polivinil hloridu, nezasićenom poliesteru, poliamidu, epoksidnoj smoli, ABS-u, poliuretanu i drugim proizvodima. Dobro se stabilizuje. Neosetljiv je na jone metala, ima malu isparljivost, ima antioksidativni efekat i lako se boji u početnoj fazi. uV-327 može snažno apsorbirati ultraljubičasto svjetlo s talasnom dužinom od 270-300nm, i pogodan je za polietilen, polipropilen, polivinil hlorid, polimetil metakrilat, polioksimetilen poliuretan, ABS, epoksidnu smolu, itd. stabilnost, niska isparljivost, niska toksičnost i dobra kompatibilnost sa poliolefinima. uV-54l1 apsorbira ultraljubičasto svjetlo u širokom rasponu, maksimalni apsorpcijski vrh je 345nm u etanolu) se široko koristi u polistirenu, polimetil metakrilatu, nezasićenom poliesteru, krutom PVC-u, polikarbonatu, ABS-u, itd. Njegova volatilnost je mala, a početno svojstvo bojenja nije veliko.
l Triazines
Triazinski UV apsorberi imaju visok kapacitet apsorpcije za UV svjetlo u rasponu od 280-380nm. U poređenju sa stabilizatorima benzotriazola, kapacitet apsorpcije je vrsta efikasnog apsorpcionog stabilizatora svetlosti. To je 2-derivat hidroksifeniltriazina i sadrži hidroksilnu grupu u orto poziciji. Efekat ultraljubičaste apsorpcije ovih jedinjenja povezan je sa brojem susednih hidroksilnih grupa. Što je veći broj susjednih hidroksilnih grupa, to je jača sposobnost apsorpcije ultraljubičastog svjetla. Uvođenje različitih supstituenata može smanjiti bazičnost s-triazinskog prstena, ali poboljšati svjetlosnu postojanost spoja i kompatibilnost sa smolom. 327. Nedostaci su loša kompatibilnost sa polimerima, kao i obojenost aplikacije. Derivat o-hidroksifenildifeniltriazina koji je razvila kompanija Ciba-Geigy je kationski samodisperziran UV apsorber sa dobrom postojanošću sublimacije i svojstvima fiksiranja toplote, koji se može koristiti za bojenje na visokim temperaturama, bojenje tampona i bojenje. štampanje.
l Zamjena za akrilonitril
Ovaj tip UV apsorbera može apsorbirati 310~320~m UV svjetlosti, ali je stopa apsorpcije niska. Ima dobru hemijsku stabilnost i kompatibilnost sa visokim polimerima. N-53 snažno apsorbuje ultraljubičaste zrake talasne dužine od 270 do 350 nm. Pogodan je za polivinil hlorid, acetal smolu, poliolefin, epoksidnu smolu, poliamid, smolu akrilne kiseline, poliuretan, urea-formaldehidnu smolu i nitrocelulozu, itd. Posebno pogodan za proizvode od polivinil hlorida. Dobra alkalna otpornost. Rastvorljiv u toluenu, metil etil ketonu, etil acetatu, itd., slabo rastvorljiv u etanolu i metanolu i nerastvorljiv u vodi. Doziranje je općenito 0,1 do 0,5 posto. N-539 je svijetložuta tečnost, rastvorljiva u uobičajenim organskim rastvaračima. Nerastvorljiv u vodi, može dati proizvodima odličnu fototermalnu stabilnost i ima dobru kompatibilnost sa smolama. Ne boji se. Može se koristiti za razne sintetičke materijale.
3. primjena UV apsorbera u tekstilu:
Poslednjih godina postoji veliko interesovanje za tkanine otporne na UV zračenje. Kimona od vlakana otporna na UV zračenje su prvi put razvijena u Japanu
U Kini su takođe sprovedena istraživanja za proizvodnju anti-ultraljubičaste sportske odjeće, čarapa, šešira i suncobrana. Mjesto
Osnovni materijali koji se koriste su gore navedeni apsorberi ultraljubičastog zračenja, od kojih su najčešće korišćeni benzofenoni.
l Proizvodnja vlakana otpornih na UV zračenje
Koristite UV apsorbere i zaštitne agense (kao što su ZnO, TiO2, itd.) da se umiješaju u vlakna za predenje kako bi se napravila vlakna otporna na UV zračenje. Tkanine su bolje od metode nanošenja nakon završne obrade u smislu stila i mogućnosti pranja. . Ovo vlakno može zasjeniti 60 posto ultraljubičastih zraka na svjetlu. Pod direktnim sunčevim zracima temperatura u odjevnom predmetu može se sniziti za 4stepen, a sada je komercijaliziran.
l Nakon završetka metode nanijeti UV apsorber
Metoda nanošenja UV apsorbera na odjeću ili tkanine razlikuje se u zavisnosti od vrste UV apsorbera. Jedan je primjena ultraljubičastih apsorbera koji mogu formirati vodonične veze sa hidroksilnim grupama celuloze, amidnim grupama poliamida, amino grupama na vunu i svilu u kadi za bojenje ili omekšavanje i istovremeno bojati vlakna. Bojenje potapanjem, farbanje tamponom ili metoda štampe ili nanošenje meke završne obrade. Ciba-Geigy i Clariant su svi razvili takve proizvode. Ako se koristi benzofenonski UV apsorber, kao što je Uvinul DP-uV BASF-a, on u sebi sadrži dvije hidroksilne grupe. Može formirati vodonične veze sa vlaknima celuloze, vune, svile i poliamida i ima afinitet. Može obojiti vlakna i može se koristiti za tretman bojenja potapanjem. Doziranje je DP-uV 10-20 (OWf). Tretirajte na 80stepenza 30min. Metoda tampon bojenja DP-uV 10O-Z00g/L se također može koristiti. Dodajte omekšivač 30g/L, tampon boja na 60stepeni sušiti na 100stepenza 3min. Može se koristiti i u kombinaciji sa hidroizolacijskim sredstvom. Od njega se može napraviti anti-ultraljubičasti šator, sa vodootpornim sredstvom od 60g/L. DP uV 80-150g/L, katalizator (kao što je MgCI 2·6H2O) 5g/L. Podešavanje, sušenje i pečenje (150stepenC 2 min). Ovim načinom nanošenja može se postići efekat otpornosti na pranje, a stepen zaštite od ultraljubičastih zraka od 280 do 400vm može dostići više od 85 posto.
l Metoda izrade mikrokapsula i zatim nanošenje na tkanine
Ultraljubičasti apsorber se izrađuje u mikrokapsule tehnologijom mikrokapsula, a njegova kapsula je poželjno izrađena od visokomolekularnih polimera, kao što su stiren i akrilat, a mikrokapsule se izrađuju metodom mikrokapsula uz polimerizaciju. UV apsorber se umotava u jezgro kapsule, a zatim se mikrokapsule fiksiraju na tkaninu lepkom i agensima za umrežavanje, od kojih se može napraviti tekstil sa stopom UV zaštite većom od 85. Mikrokapsule mogu osloboditi UV apsorber polako. Svrha efikasne UV zaštite.
l Korištenje metode nanošenja premaza
Ultraljubičasti apsorber se dodaje sredstvu za oblaganje. Izvodi se premazivanje, sušenje i pečenje, a u tekućinu za premazivanje mogu se dodati i druga funkcionalna završna sredstva. Šator i šešir napravljeni ovom metodom. Metoda je jednostavna, ali su otpornost na vremenske prilike i pranje i dalje poboljšana.
