光稳定剂 119

光稳定剂为提高高分子材料光稳定性的一种物质。它能屏蔽紫外线光波，减少紫外线的透射作用;或能强烈地吸收高能量的紫外线(波长290～400μm)，进行能量转换，以热能形式或无害的较长波长的光把能量放出;或能迅速地使已经被紫外线激发的高分子激发态猝灭，回到稳定的基态;或能极为有效地捕捉因紫外光引发高聚物产生的游离基，从而达到保护高分子材料，使其免受紫外线破坏的作用。光稳定剂除了可以保护高分子材料外，还可以用来保护被包装物不受紫外线的破坏，以及用来做滤光器中的必要组分。
光稳定剂则几乎不吸收可引起塑料老化的紫外光而达到防止塑料老化的目的。光稳定剂作用机理在于，它可以有效地捕集紫外光引起的塑料本身产生的游离基，因而阻止了导致塑料老化的连锁反应的发生。这种光稳定剂又称游离基捕获剂。受阻胺目前仍然是最重要的光稳定剂(游离基捕获剂)，其稳定化机理如下图：

即受阻胺在O2作用下生成对光稳定的N—O游离基，它与在紫外光作用下由塑料本身产生的游离基R相结合，从而防止了塑料老化。
目前常用的光稳定剂按其作用机理大致可分为5类，即：紫外线吸收剂，如水杨酸酯类等;“先驱型”紫外线吸收剂(本身不具吸收紫外线的作用，光照射后分子重排，成为紫外线吸收剂)，如苯甲酸酯类;“消光效应剂”，主要是镍螯合物类;游离基捕捉剂，主要是受阻胺类;光屏蔽剂，主要包括炭黑、二氧化钛和氧化锌等颜料。直接受到紫外线照射和空气中的湿气及其他因素侵蚀的外墙涂料，经受光老化可导致物理性能的降低。向涂料中添加光稳定剂，可延缓或抑制涂料光老化的进程，提高涂膜的耐候性，延长涂料的有效使用期限，这对于外墙建筑涂料来说意义十分重要。
建筑涂料的基料种类很多，在紫外线的照射下所发生的光老化程度因树脂不同而异，例如丙烯酸酯树脂类、聚氨酯类，其耐光老化性很好，而有些品种，例如氯化橡胶、聚醋酸乙烯、聚氯乙烯、过氯乙烯等则较差，在用作外墙涂料时则应避免选用这类树脂。
常用的光稳定剂可分为紫外线吸收剂、紫外线光猝灭剂、紫外光屏蔽剂三类。
紫外线吸收剂能有选择地强烈吸收紫外线，并能把所吸收的能量转变成热能或次级辐射能(荧光)消散出去，但本身不会因吸收紫外线而发生化学变化。这样，可以使材料避免遭受紫外线的破坏，这类品种有邻羟基二苯甲酮类、水扬酸酯类和邻羟基苯并三唑类等。
紫外线猝灭剂的作用不在于吸收紫外线，而是在光化学反应发生之前把聚合物中受紫外线照射激发而处于激发态分子的能量转移掉，使该分子再回到稳定的基态，因而避免了聚合物的光老化。常用的猝灭剂是有机镍化合物。
光屏蔽剂是能够在紫外线辐射危害聚合物之前吸收、散射和反射紫外线的物质，涂料中常用的各类颜料，例如氧化锌、氧化铁、氧化铬、炭黑、酞菁系列的颜料等都能起到这一作用。