Zināšanas

Home/Zināšanas/Informācija

UV absorbētāju izmantošanas veidi un veidi

Ultravioletie absorbētāji var spēcīgi un selektīvi absorbēt augstas enerģijas ultravioletos starus un izmantot enerģijas pārveidi, lai atbrīvotu absorbēto enerģiju kā siltumenerģiju vai nekaitīgu zemas enerģijas starojumu, tādējādi izvairoties no ādas bojājumiem un novēršot polimēru bojājumus. Ultravioletās enerģijas absorbcija izraisa ierosmi un pēc tam fotofizikālo un fotoķīmisko sadalīšanos. Sadalīti pēc struktūras, tie galvenokārt ietver benzofenonus, salicilātus, benzotriazolus, aizvietotos savienojumus, triazīnus utt. Plastmasas rūpniecībā visplašāk izmanto benzofenonus un benzotriazolus. Benzofenona UV absorbētāji šobrīd ir visplašāk izmantotais UV absorbētāju veids. Tie absorbē gandrīz visu UV diapazonu. Fotostabilitātes mehānisms ir hidroksilūdeņradis uz benzola gredzena un blakus esošā karbonilgrupa molekulā. Starp skābekli veidojas intramolekulāras ūdeņraža saites, veidojot helātu gredzenu. Kad ultravioletā starojuma enerģija tiek absorbēta, molekulas iziet termiskās vibrācijas, tiek iznīcinātas ūdeņraža saites un atveras helātu gredzens, tādējādi pārvēršot kaitīgo ultravioleto gaismu nekaitīgā. Kaitīgā siltumenerģija tiek atbrīvota. Benzofenona ultravioleto staru absorbētājos orto pozīcijā jābūt hidroksilgrupai, pretējā gadījumā to nevar izmantot kā polimēra gaismas stabilizatoru. Tipiski šāda veida UV absorbētāju veidi ir UV-53UV-9 un tā tālāk. UV-531 molekulārās struktūras formula un fizikālie salicilāta UV absorbētāji ir agrākais izmantotais UV absorbētāju veids.

1. Benzofenona UV absorbētāji ir visplašāk izmantotais UV absorbētāju veids. Šim ultravioletā starojuma absorbētāja veidam ir lēna absorbcijas ietekme uz UV-A, uV-B un UV-C. Ketonu grupa un hidroksilgrupa molekulā var radīt iekšējās ūdeņraža saites, veidojot helāta gredzenu. Pēc DUV gaismas enerģijas absorbēšanas tā pakļauj molekulas termisko vibrāciju, iznīcina iekšējās ūdeņraža saites un atver helāta gredzenu. Tas pārvērš ultravioletās gaismas enerģiju siltumenerģijā un atbrīvo to. Turklāt karbonilgrupu molekulā absorbēs absorbētā ultravioletās gaismas enerģija. Uzbudinājums rada tautomēriju un ģenerē enola struktūru. Tas arī patērē daļu enerģijas. Šāda veida UV absorbētājos ūdeņraža saites stiprums molekulā ir saistīts ar tā fotostabilitātes efektu. Jo spēcīgāka ir skābekļa saite, jo lielāka ir enerģija, kas nepieciešama tās iznīcināšanai, un jo vairāk UV enerģijas tiek patērēts absorbcijā, jo labāks efekts; pretēji. Tāpat. Stabilizējošais efekts ir saistīts arī ar alkoksi ķēdes garumu uz benzola gredzena. Ja tas ir garš un tam ir laba saderība ar polimēru, stabilizējošais efekts būs tieši piemērots. UV absorbētājos uz benzofenona bāzes karbonilgrupas orto pozīcijā ir jābūt hidroksilgrupai, pretējā gadījumā nevar izveidoties iekšējā ūdeņraža saite un to nevar izmantot kā UV absorbētāju. UV absorbētāji ar orto hidroksilgrupu var absorbēt 290–380 ~ m ultravioleto staru, gandrīz neuzsūc redzamo gaismu, nekrāso un labi sader ar polimēriem. Ja karbonilgrupas orto pozīcijā ir divas hidroksilgrupas, tā var absorbēt ultravioleto gaismu no 300 līdz 400 fzm, kā arī absorbēt daļu no redzamās gaismas. Redzamās gaismas absorbcijas dēļ papildu gaisma ir nelīdzsvarota, tāpēc ar šo ultravioleto staru absorbētāju pievienotie priekšmeti izskatās dzelteni. Augstmolekulāriem polimēriem ir arī slikta savietojamība, tāpēc to izmantošana ir ierobežota. Lai gan benzofenonam bez o-hidroksilgrupām ir arī spēja absorbēt ultravioletos starus, tas, pakļaujoties gaismai, izraisīs savu sadalīšanos, tāpēc tas nav piemērots lietošanai kā ultravioleto staru absorbētājs.

2. Salicilāta UV absorbētāji ir agrāk izmantotie. Salicilātam molekulā ir arī iekšējās ūdeņraža saites. Šāda veida ultravioleto staru absorbētāja spēja absorbēt ultravioletos starus sākumā ir ļoti zema, un absorbcijas diapazons ir ārkārtīgi šaurs (mazāk nekā 340 Vm). Taču pēc noteikta laika apstarošanas ar ultravioletajiem stariem tā uzsūkšanās pakāpeniski palielinās, līdz tā tiek absorbēta. Tas ir saistīts ar tā ultravioleto starojumu, notiek molekulu pārkārtošanās, veidojot benzofenona struktūru ar spēcīgu ultravioleto staru absorbcijas spēju, tādējādi pastiprinot tā ultravioleto staru absorbcijas efektu. Tāpēc cilvēki to sauc par pionieru ultravioleto staru absorbētāju. Bishidroksibenzofenons un tā atvasinājumi, kas rodas pēc molekulārās pārkārtošanās, var absorbēt daļu no redzamās gaismas un izskatīties dzeltenā krāsā, izraisot vielu, kas pievienotas šim ultravioletā starojuma absorbētājam, dzeltēšanu.

3. Benzotriazola UV absorbētāju darbības mehānisms ir līdzīgs benzofenonu iedarbībai. Benzotriazoliem ir plašs ultravioleto staru absorbcijas diapazons, un tie var absorbēt gaismu ar viļņa garumu 300–400 ~ m. Tas gandrīz neuzsūc redzamo gaismu virs 400 ~ m, tāpēc produkts nemainīs krāsu. Turklāt tiek uzskatīts, ka aizvietoto akrilnitrila un triazīna ultravioleto staru absorbētāju darbības mehānisms ir cis-trans izomerizācija, pārveidojot gaismas enerģiju vai atbrīvojot nekaitīgu enerģiju. Ar akrilnitrilu aizvietotie ultravioleto staru absorbētāji var absorbēt ultravioleto gaismu no 290 līdz 320 Fm, kā arī neuzsūc redzamo gaismu un neizraisīs uzklātā objekta krāsas maiņu. Trīs veidu ultravioleto staru absorbētāji var absorbēt ultravioleto gaismu 300–400 ~ m. Ultravioleto staru absorbētāji var absorbēt papildu hromoforus (piemēram, -NH, -OH, -SOH, -cOOH utt.) un hromoforas grupas (piemēram, C:N, N:N, N:O, C) ar viļņu garumu, kas mazāks par 400 ~ m. . :O utt.). Tie visi ir saistīti ar aromātisko kodolu. Organisko niķeli var izmantot arī kā ultravioleto staru absorbētāju, taču tas parasti tiek klasificēts kā slāpētājs (pazīstams arī kā dezaktivators vai matēšanas līdzeklis, vai lāzera stāvokļa slāpētājs, enerģijas slāpētājs), un tā spēja absorbēt ultravioletos starus ir augstāka nekā ka dzesētājs. Savienojums ir zems, taču tas var novērst disociāciju, ko izraisa polimēra ultravioleto staru absorbcija. Organiskie niķeļa kompleksi ir molekulas, kas tiek ierosinātas ierosinātā stāvoklī, mijiedarbojoties ar polimēriem ultravioletās gaismas apstarošanas laikā, atgriežot ierosināto stāvokli pamatstāvoklī un pārvēršot ultravioleto enerģiju zemas enerģijas spektrālajā emisijā, neradot bojājumus. , tādējādi pasargājot polimēru no bojājumiem. Tāpēc to sauc par slāpētāju, jo tā darbības mehānisms atšķiras no vispārējo UV absorbētāju darbības mehānisma. UV absorbētāji maina pašu molekulu struktūru, savukārt slāpētāji izkliedē enerģiju tikai ar enerģijas pārnesi starp molekulām. Turklāt gaismas aizsarglīdzekļi Ogleklis, titāna dioksīds, cinka oksīds, cinka bārijs utt. ir arī vielas, kas spēj absorbēt vai atstarot ultravioletos starus. Starp polimēru un gaismas avotu ir izveidota barjera, lai absorbētu vai atspoguļotu ultravioletos starus, pirms tie sasniedz polimēra virsmu. Kad tas tiek absorbēts un atstarots, tas bloķē ultravioleto staru iekļūšanu dziļi polimērā. Visefektīvākais ir ogle. Brīvo radikāļu iznīcinātāji ir arī vielu veids, kas var radīt fotostabilitāti. Tie ir piperidīna atvasinājumi ar sterisku kavējošu efektu un tiek saukti par kavēto amīnu fotostabilizatoriem.