紫外线吸收剂

紫外线吸收剂是指能吸收阳光或荧光源中紫外线部分,而本身结构不起变化的一类物质。它能将高能量的紫外线光能转换成热能或无破坏性的较长光波释放出来,从而保护添加有紫外线吸收剂的物质免遭紫外线破坏。主要用作塑料、橡胶、涂料、染料等的光稳定剂,防止它们在长期暴露于阳光下的光分解作用。一般要求色浅,有良好的混溶性、耐热性和化学稳定性,低的挥发性等。用于食品包装材料时,还需无毒和不迁移性。紫外线的波长中290nm以下者,在到达地面以前,就被臭氧层全部吸收,成为问题者为290~400nm的紫外线,其光能量与聚合物的老化有关。紫外线吸收剂的作用,是选择性地吸收这种高能量的紫外线,经能量转换,使其变为无害的能量而释放或消耗。根据聚合物的种类不同,使其劣化的紫外线波长也不相同。可以受到最大作用的波长为:聚乙烯300nm、聚氯乙烯 310nm、聚苯乙烯318nm,聚酯325nm、聚丙烯 310nm、氯乙烯-乙酸乙烯共聚物为322~364nm、聚甲醛300~320nm、聚碳酸酯295nm、硝化纤维素310nm、聚甲基丙烯酸甲酯290~ 315nm、热塑性树酯290~320nm、不饱和聚酯 325nm。各种物质对紫外线的敏感波长不同,各种紫外线吸收剂能吸收的光波范围也不同,适当的选择,才能取得满意的光稳定效果。
聚合物固化后在光的长时间作用下,会发生变色现象。为减少光对聚合物的影响,可加入少量紫外线吸收剂。如2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮。在光作用下,紫外线吸收剂发生螯合开环,吸收光的能量;在螯合环闭合时,吸收的能量又以其他无害能量放出。如果紫外线吸收剂开环所需能量越大,则传递给聚合物的能量就越少,光对聚合物的影响就越小。由于紫外线吸收剂具有上述特性,一般用量很少(0.1%~1%)就能发挥良好作用。
紫外线吸收剂应具备以下条件:①可强烈吸收紫外线(尤其是波长为290~400nm);② 热稳定性好,即使在加工中也不会因热而变化,挥发性小;③化学稳定性好,不与材料中其他组分发生不利反应;④混溶性好,可均匀分散在材料中,不喷霜、不渗出;⑤吸收剂本身的光化学稳定性好,不分解,不变色;⑥无色、无毒、无嗅; ⑦耐浸洗;⑧价廉、易得。紫外线吸收剂按化学结构可分为以下几类:水杨酸酯类、苯酮类、苯并三唑类、取代丙烯腈类、三嗪类和其他类。
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