1. Τι είναι σταθεροποιητής φωτός
Το ηλιακό φως είναι ένα ηλεκτρομαγνητικό κύμα. Όταν διέρχεται από το διάστημα και το στρώμα του όζοντος, σχεδόν όλες οι ακτίνες κάτω από 290nm και πάνω από 3000nm φιλτράρονται. Τα ηλεκτρομαγνητικά κύματα που φτάνουν πραγματικά στο έδαφος είναι 290nm~3000nm, εκ των οποίων το εύρος μήκους κύματος είναι 400~800nm (περίπου 40 τοις εκατό ) είναι ορατό φως, το μήκος κύματος περίπου 800-3000nm (περίπου 55 τοις εκατό ) είναι υπέρυθρο και το μήκος κύματος περίπου 290-400nm (μόνο 5 τοις εκατό ) είναι υπεριώδες.
Οι υπεριώδεις ακτίνες στο ηλιακό φως είναι ο κύριος λόγος για την επίδραση της γήρανσης των πολυμερών υλικών. Αν και το υπεριώδες φως αντιπροσωπεύει μόνο περίπου το 5 τοις εκατό του ηλιακού φωτός, έχει πολλή ενέργεια. Αφού το πολυμερές προϊόν απορροφήσει τις υπεριώδεις ακτίνες, αρκεί να προκαλέσει το πολυμερές να αυτο-οξειδωθεί και να αποικοδομηθεί, να καταστρέψει τους χημικούς δεσμούς του πολυμερούς, να το σπάσει και να το διασταυρώσει και να προκαλέσει την εμφάνιση και τις φυσικές και μηχανικές ιδιότητες του πολυμερούς προϊόντος να φθαρεί και η αντοχή μειώνεται. , μείωσε τη διάρκεια ζωής. Αυτή η διαδικασία ονομάζεται φωτορεξίνωση ή φωτογήρανση. Οι υπεριώδεις ακτίνες μπορούν επίσης να περάσουν από το επιφανειακό στρώμα του δέρματος ενός ατόμου, καταστρέφοντας τα κύτταρα του δέρματος, προκαλώντας το δέρμα να σκληραίνει σταδιακά και να χάσει την ελαστικότητά του, να εμφανίζεται ρυτιδωμένο και να επιταχύνει τη γήρανση.
Ο σταθεροποιητής φωτός είναι ένα πρόσθετο για πολυμερή προϊόντα (όπως πλαστικά, καουτσούκ, επιστρώσεις, συνθετικές ίνες), τα οποία μπορούν να θωρακίσουν ή να απορροφήσουν την υπεριώδη ενέργεια, να σβήσουν το μονό οξυγόνο και να αποσυνθέσουν τα υδροϋπεροξείδια σε ανενεργές ουσίες. , υπό την ακτινοβολία φωτός, το πολυμερές μπορεί να αποκλείσει ή να επιβραδύνει την πιθανότητα φωτοχημικής αντίδρασης, να αποτρέψει ή να καθυστερήσει τη διαδικασία φωτογήρανσης, έτσι ώστε να επιτευχθεί ο σκοπός της παράτασης της διάρκειας ζωής των πολυμερών προϊόντων.
2. Τύποι σταθεροποιητών φωτός
l Φωτεινός παράγοντας θωράκισης: Πρόκειται για ένα είδος ουσίας που μπορεί να θωρακίσει ή να αντανακλά τις υπεριώδεις ακτίνες, έτσι ώστε το φως να μην μπορεί να διεισδύσει στο εσωτερικό του πολυμερούς, προστατεύοντας έτσι το πολυμερές. Οι παράγοντες θωράκισης του φωτός περιλαμβάνουν ανόργανες χρωστικές όπως η αιθάλη και το οξείδιο του τιτανίου και οργανικές χρωστικές όπως το μπλε της φθαλοκυανίνης και το πράσινο της φθαλοκυανίνης, μεταξύ των οποίων η αιθάλη έχει την καλύτερη προστατευτική δράση.
l Απορροφητής υπεριώδους: Η λειτουργία του μπορεί να απορροφήσει αποτελεσματικά τις υπεριώδεις ακτίνες με μήκος κύματος 290-410nm, αλλά σπάνια απορροφά το ορατό φως και έχει καλή θερμική σταθερότητα και σταθερότητα φωτός. Σύμφωνα με τη χημική του δομή, μπορεί να χωριστεί σε: ο-υδροξυβενζοφαινόνες, βενζοτριαζόλες, σαλικυλικά, τριαζίνες και υποκατεστημένα ακρυλονιτρίλια. Χρησιμοποιείται ως βοηθητικός σταθεροποιητής φωτός και σταθεροποιητής εμποδίου φωτός, ειδικά σε πολυολεφίνες ή επιστρώσεις.
l Quencher: Μπορεί να δεχτεί την ενέργεια που απορροφάται από το χρωμοφόρο στο πλαστικό και να εκπέμπει την ενέργεια με τη μορφή θερμότητας, φθορισμού ή φωσφορισμού, προστατεύοντας έτσι το πολυμερές από τη φθορά UV. Έχει καλή σταθεροποιητική επίδραση στα πολυμερή και χρησιμοποιείται κυρίως σε μεμβράνες και ίνες. Κυρίως μερικές δισθενείς οργανικές χηλικές ενώσεις νικελίου. Οι σταθεροποιητές φωτός οργανονικελίου έχουν καλή απόδοση, αλλά μπορούν να αντικατασταθούν από άλλα μη τοξικά ή χαμηλής τοξικότητας μέσα απόσβεσης λόγω της τοξικότητας των ιόντων βαρέων μετάλλων.
l Καθαριστής ελεύθερων ριζών: Αυτός ο τύπος σταθεροποιητή φωτός μπορεί να συλλάβει τις ενεργές ελεύθερες ρίζες που παράγονται στο πολυμερές, αναστέλλοντας έτσι τη διαδικασία φωτοοξείδωσης και επιτυγχάνοντας τον σκοπό της σταθεροποίησης του φωτός. Κυρίως σταθεροποιητές φωτός με παρεμπόδιση αμίνης (HALS). Είναι ο πιο πολλά υποσχόμενος νέος τύπος σταθεροποιητή φωτός υψηλής απόδοσης και ο μέσος ετήσιος ρυθμός αύξησης της ζήτησης στον κόσμο είναι 20% έως 30%.
l Αποσυνθέτης υδροϋπεροξειδίου: Είναι ένας από τους σταθεροποιητές φωτός παρεμποδισμένης αμίνης. Τα πολυμερή μπορούν να δημιουργήσουν υδροϋπεροξείδια κατά την αποθήκευση και την επεξεργασία, με αποτέλεσμα την φωτο-οξειδωτική αποικοδόμηση των πολυμερών, και οι αποικοδομητές υδροϋπεροξειδίου μπορούν να αποσυνθέσουν υπεροξείδια, να δημιουργήσουν σταθερές ρίζες αζώτου-οξυγόνου και να δεσμεύσουν περαιτέρω ελεύθερες ρίζες, αναστέλλοντας έτσι την αποικοδόμηση του πολυμερούς.
3. Μειονεκτήματα των σταθεροποιητών φωτός
l Ο παράγοντας θωράκισης φωτός έχει καλή προστατευτική δράση και χαμηλή τιμή, αλλά έχει ιδιότητες θωράκισης φωτός και χρωματισμού και είναι κατάλληλος μόνο για αδιαφανή υλικά.
l Οι απορροφητές υπεριώδους ακτινοβολίας έχουν μεγάλο εύρος εφαρμογής, αλλά λόγω της προστατευτικής τους δράσης δεν μπορούν να προστατεύσουν αποτελεσματικά την επιφάνεια των προϊόντων και των λεπτών προϊόντων. Ταυτόχρονα, επειδή είναι καθαρές οργανικές ενώσεις, υπάρχουν επίσης πτητικές, παγωμένες, μεταναστευτικές και εκχυλίσεις με διαλύτες. Μειονεκτήματα, τα οποία όχι μόνο επηρεάζουν τη διατήρηση της απόδοσής του, αλλά οδηγούν και σε ρύπανση του περιβάλλοντος.
l Ο αποσβεστήρας διεγερμένης κατάστασης και ο αποικοδομητής υδροϋπεροξειδίου έχουν υψηλή φωτοσταθερότητα, χαμηλή πτητότητα, μικρή ανθοφορία και μετανάστευση και είναι ανθεκτικά στην εκχύλιση, γεγονός που μπορεί να προστατεύσει αποτελεσματικά την επιφάνεια των προϊόντων και των λεπτών προϊόντων. Ωστόσο, το χρώμα είναι σκούρο, η τοξικότητα και η περιβαλλοντική ρύπανση είναι μεγάλη και θα αποσυντεθεί και θα αλλάξει χρώμα σε υψηλή θερμοκρασία, κάτι που έχει αντισταθμιστικό αποτέλεσμα με τα πρόσθετα που περιέχουν θείο.
l Ο καθαριστής ελεύθερων ριζών έχει ανοιχτόχρωμο χρώμα, έχει εξαιρετική επίδραση σταθεροποίησης φωτός και μπορεί να προστατεύσει αποτελεσματικά την επιφάνεια των προϊόντων και των λεπτών προϊόντων. Ωστόσο, λόγω της αλκαλικότητάς του, έχει ανταγωνιστική δράση με όξινα υποστρώματα και πρόσθετα. Το όξινο περιβάλλον θα επηρεάσει την απόδοσή του. Ταυτόχρονα, όπως ο απορροφητής υπεριώδους ακτινοβολίας, επειδή είναι μια καθαρή οργανική ένωση, έχει επίσης μειονεκτήματα όπως πτητικό, άνθισμα, μετανάστευση και εξαγωγή.
4. Παραδείγματα μηχανισμού δράσης σταθεροποιητών φωτός
1. UVA
2. HALS
