紫外线吸收剂 UV－326

紫外线吸收剂是指能防止大量紫外线通过的一种制剂，紫外线吸收剂应该具备以下条件：热稳定性好，即使在加工中也不会因热而变化，热挥发性小；可强烈地吸收紫外线（尤其是波长为290-400nm）化学稳定性好，不与制品中材料组分发生不利反应；混溶性好，可均匀地分散在材料中，不喷霜，不渗出；吸收剂本身的光化学稳定性好，不分解，不变色；无色、无毒、无臭；耐浸洗；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。加入紫外线吸收剂的织物，可获得很好的紫外线遮断效果。可降低褪色，增强涤纶分散染料之日光牢度。紫外线吸收剂 UV－326是其中的一种。

紫外线吸收剂 UV－326为浅黄色结晶粉末，熔点 137-141℃，溶于苯乙烯、苯、甲苯等溶剂， 能有效地吸收 270-380nm 的紫外光。挥发性小，与树脂相容性好，主要用于聚烯烃、聚氯乙 烯、不饱和聚酯、聚酰胺、聚氨酯、环氧树脂、ABS 树脂及纤维素树脂，适用于天然橡胶、合成橡胶。

紫外线吸收剂UV-326是苯并三唑类光稳定剂，2'-(2'-羟基-3'-叔丁基-5'-甲基苯基)-5-氯苯并三唑。UV-326能吸收280-370nm的紫外线，稳定性 好、毒性小，对人体无刺激，广泛应用于涂料、合成橡胶、合成纤维、感光材料等，能有效地提 高这些材料的耐光性，减少因阳光中紫外线激发而引起的泛黄、老化 等现象。

重氮化反应：称取6g 98wt％H₂SO₄、50ml水和0.03mol对氯邻硝基苯胺加入反应釜， 冷却至5℃时，缓慢滴加20wt％NaNO₂溶液15g，继续搅拌1h至反应结束。加尿素分解残留的 亚硝酸，过滤除渣。

偶合反应：称取0.03mol 2-叔丁基对甲酚、50mL水、0.1g十二烷基苯磺酸钠加入反 应釜，搅拌使其形成均匀的白色乳状液。调pH至7-9，并在此弱碱条件下在2h内滴加上述重 氮盐溶液。反应结束后过滤、洗涤、烘干、称重。

葡萄糖还原反应：称量0.015mol重氮偶合反应得到的产物、10g NaOH溶液

(20wt％)加入反应釜中，待温度为50℃时，在缓慢滴加30wt％葡萄糖溶液100ml， 继续反应1h，冷却后过滤抽干，得氮氧化物中间体。

锌粉还原反应：向上述氮氧化物中加入17mL氯苯、42g14wt％H₂SO₄，加热至90℃。 2h内分批加入1.1g锌粉，反应结束后加入活性炭，搅拌0.5h后趁热过滤，滤液分层，水洗油 层至中性，蒸除溶剂得目标产物。分析结果表明，产物收率达90.9％，纯度达 99.3％。

紫外线吸收剂UV-326作为光稳定剂，是苯并三氮唑类紫外线吸收剂中较有代表性的一种。其优点是性能稳定、毒性低、紫外线吸收能力强，可以广泛用于感光材料如彩色胶卷、彩色胶片、彩色相纸和高分子聚合物、外防护涂层和许多领域。可有效地吸收波长为270-380nm的紫外光线，在聚烯烃中有广泛的非食物直接接触的许可，它在高温时有低挥发性，对热降解有高抵抗性，因此，可在聚烯烃聚合和膜压成型过程中分解损失减小，在聚酯树脂中使用紫外保护，在树脂的热化过程中本品不会形成金属有色盐类。紫外线吸收剂是一种光稳定剂，能吸收阳光及荧光光源中的紫外线部分，而本身又不发生变化。保护塑料免受由紫外线照射导致的光氧化降解，因而使产品使用的寿命大为延长。塑料和其他高分子材料在日光和荧光下，因紫外线的作用，产生自动氧化反应，导致聚合物的降解而劣化，使外观及机械性能变坏。加入紫外线吸收剂后可选择性地吸收这种高能量的紫外线，使之变成无害的能量而释放或消耗。
聚合物的种类不同，使其劣化的紫外线波长也不相同，不同的紫外线吸收剂可吸收不同波长的紫外线，使用时，应根据聚合物的种类选择紫外线吸收剂。
紫外线吸收剂应该具备以下条件：①可强烈地吸收紫外线（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，热挥发性小；③化学稳定性好，不与制品中材料组分发生不利反应；④混溶性好，可均匀地分散在材料中，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、无臭；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。
紫外线吸收剂用于塑料、涂料、染料、汽车挡风玻璃、化妆品、药物、防晒剂等。水杨酯苯酯(成分:邻羟基苯甲酸苯酯),紫外线吸收剂UV-P(成分:邻硝基苯胺、对甲苯酚的反应产物),紫外线吸收剂UV-O(成分:2，4-二羟基二苯甲酮),紫外线吸收剂UV-9(成分:2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮),紫外线吸收剂UV-531(成分:2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮),紫外线吸收剂UVP-327 (成分:2-（2’-羟基-3’，5’-二叔苯基）-5-氯化苯并三唑),紫外线吸收剂RMB (成分:单苯甲酸间苯二酚酯),光稳定剂AM-101(成分:2，2’-硫代双（4-叔辛基酚氧基）镍),光稳定剂GW-540(成分:三（1，2，2，6，6-五甲哌啶基）亚磷酸酯),光稳定剂744(成分:4-苯甲酰氧基-2，2，6，6-四甲基哌啶), 光稳定剂HPT(成分:六甲基磷酰三胺)

紫外线吸收剂UV-326的生产工艺过程为，将4-氯-2-硝基苯胺(1)用亚硝酸钠(2)和硫酸重氮化后与2-特丁基-4-甲基苯酚(3)进行偶合反应，制成2-硝基-4-氯-2′-羟基-3′-特丁基-5′-甲基偶氮苯(4).(1)、(2)、(3)的摩尔比为:1:1.04:1.18.将(4)用硫化钠还原为2-(2′-羟基-3′-特丁基-5′-甲基苯基)-5-氯苯并三唑氮氧化物(5)，最后用锌粉还原(5)制成最终产品2-(2′-羟基-3′-特丁基-5′-甲基苯基)-5-氯苯并三唑(6)(UV-326).UV-326是一种用于聚烯烃、ABS、聚酯等树脂的优良的光稳定剂，与受阻胺光稳定剂(HALS)有协同效应。
作 者： 丁著明 Ding Zhuming
作者单位： 天津合成材料工业研究所,天津,300200

历史上使用的光稳定剂大致可以分为4类，即紫外线吸收剂、猝灭剂、自由基铺获剂和光屏蔽剂。从作用原理上看主要从三个方向发挥作用，其一阻止遮挡紫外线进入产品，御敌于门外，但屏蔽剂对光线屏蔽没有选择，结果是产品不透明。其二针对紫外线进入聚合物内引发的自由基进行捕获 ，阻止自由基进一步引发其他分子断裂，从本质上说是以极少的分子键断裂为代价保护产品整体完好。使用对紫外线敏感的色料时容易发生褪色现象。其三吸收紫外线的能量，将其转化为热能散发，这是一种很好的方法。
当前国际绿色消费观念日益加强，要求产品具有较长的使用寿命以保护有限的资源。产品的毒性更受到人们的关注。在这种背景下无机纳米紫外线吸收剂应运而生，纳米材料是指材料的尺寸至少有一维介于1—100nm之间，目前用作紫外线吸收剂的粉体基本为球型颗粒，粒径与紫外线波长相当，紫外线光波在离子表面发生强反射作用，这种现象称为纳米材料的小尺寸效应。在小尺寸效应作用下纳米材料可以强烈屏蔽紫外线，而可见光波长远大于颗粒尺寸，他们将发生光的衍射透过粒子，使得纳米材料在屏蔽紫外线的同时对可见光具有高的通透性
。 总体来讲，无机紫外线吸收剂的突出优点是：1.紫外线屏蔽效率高，可见光透过滤好。2.稳定性极佳，可长效发挥功能，长期保持高分子产品艳丽外观，延长高分子产品寿命。3.目前开发的产品基本无毒，适用范围广。4.由于粒子达到纳米量级后其生、光、电、磁等性质都发生很大得变化，这将带来高分子材料力学性质的优化，使得可以制造出功能性材料。目前已利用纳米材料制造出高强度塑料，利用纳米材料的高表面活性，制造出杀菌、自洁功能涂料等。浅黄色粉末主要用于聚氯乙烯、聚苯乙烯、不饱和树脂、聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚乙烯、ABS树脂、环氧树脂等