1. Šta je stabilizator svjetla?
Sunčeva svetlost je elektromagnetni talas. Kada prođe kroz svemir i ozonski omotač, skoro sve zrake ispod 290nm i iznad 3000nm se filtriraju. Elektromagnetski talasi koji zaista dopiru do tla su 290nm~3000nm, od kojih je opseg talasnih dužina 400~800nm (oko 40 procenata) vidljiva svetlost, talasna dužina od oko 800-3000nm (oko 55 procenata) je infracrvena, i talasna dužina od oko 290-400nm (samo 5 procenata) je ultraljubičasta.
Ultraljubičaste zrake na sunčevoj svjetlosti glavni su razlog efekta starenja polimernih materijala. Iako ultraljubičasto svjetlo čini samo oko 5 posto sunčeve svjetlosti, ono ima puno energije. Nakon što polimerni proizvod apsorbira ultraljubičaste zrake, dovoljno je izazvati samooksidaciju i razgradnju polimera, uništiti kemijske veze polimera, prekinuti ga i umrežiti te uzrokovati izgled i fizička i mehanička svojstva polimernog proizvoda. da se pokvari, a snaga se smanji. , skraćeni život. Ovaj proces se naziva fotoredoks ili fotostarenje. Ultraljubičaste zrake mogu proći i kroz površinski sloj kože osobe, uništavajući ćelije kože, uzrokujući da koža postepeno očvrsne i izgubi elastičnost, izgleda naborano i ubrzava starenje.
Svjetlosni stabilizator je aditiv za polimerne proizvode (kao što su plastika, guma, premazi, sintetička vlakna), koji mogu zaštititi ili apsorbirati ultraljubičastu energiju, ugasiti singletni kisik i razgraditi hidroperokside u neaktivne tvari. , pod zračenjem svjetlosti, polimer može isključiti ili usporiti mogućnost fotokemijske reakcije, spriječiti ili odgoditi proces fotostarenja, kako bi se postigla svrha produženja vijeka trajanja polimernih proizvoda.
2. Vrste svjetlosnih stabilizatora
l Sredstvo za zaštitu od svjetlosti: Ovo je vrsta tvari koja može zaštititi ili reflektirati ultraljubičaste zrake, tako da svjetlost ne može prodrijeti u unutrašnjost polimera, čime se štiti polimer. Sredstva za zaštitu od svjetlosti uključuju anorganske pigmente kao što su čađa i titanov oksid, te organske pigmente kao što su ftalocijaninsko plavo i ftalocijanin zeleno, među kojima čađa ima najbolji zaštitni učinak.
l Ultraljubičasti apsorber: Njegova funkcija može efikasno apsorbirati ultraljubičaste zrake s talasnom dužinom od 290-410nm, ali rijetko apsorbira vidljivu svjetlost i ima dobru termičku stabilnost i svjetlosnu stabilnost. Prema svojoj hemijskoj strukturi, može se podijeliti na: o-hidroksibenzofenone, benzotriazole, salicilate, triazine i supstituirane akrilonitrile. Koristi se kao pomoćni stabilizator svjetla i ometani svjetlosni stabilizator, posebno u poliolefinima ili premazima.
l Quencher: Može prihvatiti energiju koju apsorbira hromofor u plastici i emitovati energiju u obliku topline, fluorescencije ili fosforescencije, čime štiti polimer od UV oštećenja. Ima dobar stabilizacijski učinak na polimere i uglavnom se koristi u filmovima i vlaknima. Uglavnom neki dvovalentni organski kelati nikla. Organonikl stabilizatori svjetlosti imaju dobre performanse, ali mogu biti zamijenjeni drugim netoksičnim ili niskotoksičnim gasiteljima zbog toksičnosti jona teških metala.
l Čistač slobodnih radikala: Ova vrsta stabilizatora svjetlosti može uhvatiti aktivne slobodne radikale generirane u polimeru, čime se inhibira proces fotooksidacije i postiže svrha stabilizacije svjetlosti. Uglavnom ometani aminski svjetlosni stabilizatori (HALS). To je najperspektivniji novi tip visokoefikasnog stabilizatora svjetla, a prosječna godišnja stopa rasta potražnje u svijetu je 20 do 30 posto.
l Razlagač hidroperoksida: Jedan je od otežanih aminskih svjetlosnih stabilizatora. Polimeri mogu stvoriti hidroperokside tokom skladištenja i obrade, što rezultira fotooksidativnom degradacijom polimera, a razlagači hidroperoksida mogu razgraditi perokside, generirati stabilne dušik-kiseoničke radikale i dalje hvatati slobodne radikale, čime inhibiraju degradaciju polimera.
3. Nedostaci svjetlosnih stabilizatora
l Sredstvo za zaštitu od svjetlosti ima dobar zaštitni učinak i nisku cijenu, ali ima svojstva zaštite od svjetlosti i bojenja, i pogodno je samo za neprozirne materijale;
l UV apsorberi imaju široku primenu, ali zbog svog zaštitnog dejstva ne mogu efikasno zaštititi površinu proizvoda i tankih proizvoda. U isto vrijeme, budući da su čista organska jedinjenja, postoje i hlapljiva, smrznuta, migracija i ekstrakcija rastvaračem. Nedostaci, koji ne samo da utiču na postojanost njegovih performansi, već i dovode do zagađenja životne sredine;
l Gasilac pobuđenog stanja i razlagač hidroperoksida imaju visoku fotostabilnost, nisku volatilnost, malo cvetanja i migracije, i otporni su na ekstrakciju, što može efikasno zaštititi površinu proizvoda i tankih proizvoda. Međutim, boja je tamna, toksičnost i zagađenje životne sredine su velike, a na visokoj temperaturi će se razgraditi i promeniti boju, što ima suprotan efekat sa aditivima koji sadrže sumpor;
l Čistač slobodnih radikala je svetle boje, ima izvanredan efekat stabilizacije svetlosti i može efikasno zaštititi površinu proizvoda i tankih proizvoda. Međutim, zbog svoje alkalnosti djeluje antagonistički prema kiselim supstratima i aditivima. Kiselo okruženje će uticati na njegove performanse. Istovremeno, kao i UV apsorber, pošto je čisto organsko jedinjenje, ima i nedostatke kao što su isparljivost, cvetanje, migracija i ekstrakcija.
4. Primjeri mehanizma djelovanja svjetlosnih stabilizatora
1. UVA
2. HALS
