【倍特化工】關(guān)于光穩(wěn)定劑的種類及其作用機(jī)理
紫外光的輻射會引發(fā)高分子材料的光氧化降解,光穩(wěn)定劑是抑制或減緩由光氧化作用引起的高分子材料降解的塑料助劑。它能屏蔽或吸收紫外線的能量,猝滅單線態(tài)氧及將氫過氧化物分解成非活性物質(zhì)等功能,使高分子聚合物在光的輻射下,能排除或減緩光化學(xué)反應(yīng)可能性,阻止或延遲光老化的過程,從而達(dá)到延長高分子聚合物制品使用壽命的目的。隨著高分子合成材料的快速發(fā)展,尤其是合成材料在戶外應(yīng)用的日益增加,光穩(wěn)定劑已成為塑料助劑的重要類別,主要應(yīng)用于塑料、涂料、橡膠、化學(xué)纖維、膠黏劑等高分子材料及其他特種高分子材料。
光穩(wěn)定劑因自身結(jié)構(gòu)和品種的不同而有不同的功能。有的可以屏蔽、反射紫外線或吸收紫外線并將其轉(zhuǎn)化為無害的熱能;有的可猝滅被紫外線激發(fā)的分子或基團(tuán)的激發(fā)態(tài),使其回復(fù)到基態(tài),排除或減緩了發(fā)生光氧化還原反應(yīng)的可能性;有的因捕獲因光氧化還原產(chǎn)生的自由基,從而阻止了導(dǎo)致制品老化的自由基反應(yīng),使制品免遭紫外線破壞。
光穩(wěn)定劑按作用機(jī)理可分為以下幾類:
?。?)自由基捕獲劑:據(jù)供應(yīng)光穩(wěn)定劑UV-994的倍特化工了解受阻胺官能團(tuán)屬脂環(huán)胺類結(jié)構(gòu),在有氧狀態(tài)下吸收光能后,可以轉(zhuǎn)變?yōu)榈踝杂苫鵑O?,這些氮氧自由基不僅可以捕獲高分子材料光氧化降解中所產(chǎn)生的烷基活性自由基,而且在光穩(wěn)定化過程中具有再生功能,從而抑制連鎖反應(yīng)達(dá)到防護(hù)目的。主要是受阻胺光穩(wěn)定劑(HALS),是最有前途的一類新型高效光穩(wěn)定劑。
?。?)光屏蔽劑:這是一類能夠遮蔽或反射紫外線的物質(zhì),,即是在聚合物與光源之間設(shè)置一道屏障,阻止紫外線深入聚合物內(nèi)部,從而起到保護(hù)高分子的作用。光屏蔽劑有碳黑、氧化鈦等無機(jī)顏料和酞菁藍(lán)、酞菁綠等有機(jī)顏料,其中碳黑屏蔽效果最好。
?。?)紫外線吸收劑:它的作用能有效地吸收波長為290~410nm的紫外線,而很少吸收可見光,它本身具有良好的熱穩(wěn)定性和光穩(wěn)定性。按其化學(xué)結(jié)構(gòu)主要可以分為:鄰羥基二苯甲酮類、苯并三唑類、水楊酸酯類、三嗪類、取代丙烯腈類。作為輔助光穩(wěn)定劑和受阻類光穩(wěn)定劑共同使用,尤其是用在聚烯烴或涂料中。
(4)猝滅劑:可以接受塑料中發(fā)色團(tuán)所吸收的能量,并將這些能量以熱量、熒光或磷光的形式發(fā)散出去,從而保護(hù)聚合物免受紫外線的破壞。它對聚合物的穩(wěn)定效果很好,多用于薄膜和纖維。主要是一些二價(jià)的有機(jī)鎳螯合物。有機(jī)鎳光穩(wěn)定劑具有良好的性能,但因重金屬離子的毒性問題,可能被其他無毒或低毒猝滅劑取代。
?。?)氫過氧化物分解劑:是受阻胺類光穩(wěn)定劑中的一種。聚合物在貯存和加工期間能產(chǎn)生氫過氧化物,導(dǎo)致聚合物的光氧化降解,氫過氧化物分解劑能就能夠分解過氧化物,生成穩(wěn)定的氮-氧自由基,并進(jìn)一步捕獲自由基,從而抑制聚合物降解。