Vadītā lasīšana
Ultravioletie absorbētāji var spēcīgi un selektīvi absorbēt augstas enerģijas ultravioletos starus, un enerģijas pārveidošanas veidā absorbētā enerģija tiek atbrīvota un patērēta kā siltumenerģija vai nekaitīgs zemas enerģijas starojums, tādējādi izvairoties no ādas bojājumiem un novēršot polimēra ultravioletā starojuma absorbciju. enerģija izraisa ierosmi un fotofizikālo un fotoķīmisko sadalīšanos.
1.UV absorbētāja princips:
UV absorbētāju gaismas enerģijas absorbcijas un pārveidošanas mehānisms atšķiras atkarībā no veida, un tie ir aprakstīti šādi;
l Benzofenoni
Benzofenona UV absorbētāji ir visplašāk izmantotā UV absorbētāju klase. Šāda veida UV absorbētājiem ir lēna UV-A, uV-B un UV-C absorbcijas ietekme. Ketonu grupa un hidroksilgrupa molekulā var radīt iekšējo ūdeņraža saiti, veidojot helātu veidojošu gredzenu. Pēc tam, kad tā absorbē ultravioletās gaismas enerģiju, rodas molekulas termiskā vibrācija, tiek pārrauta iekšējā ūdeņraža saite un tiek atvērts helāta gredzens. Ultravioletās gaismas enerģija tiek pārvērsta siltumenerģijā un atbrīvota. Turklāt karbonilgrupa molekulā tiks absorbēta ar ultravioletās gaismas enerģiju. Satraukts, kā rezultātā rodas tautomērija. Izveidojiet enola struktūru. Tas arī patērē daļu enerģijas. Šāda veida UV absorbētājos ūdeņraža saites stiprums molekulā ir saistīts ar tā fotostabilizācijas efektu. Jo spēcīgāka ir skābekļa saite, jo lielāka ir enerģija, kas nepieciešama tās iznīcināšanai, un jo vairāk UV enerģijas tiek absorbēts un patērēts, jo labāks efekts; citādi Tas pats ir taisnība. Stabilizācijas efekts ir saistīts arī ar alkoksi ķēdes garumu uz benzola gredzena. Ja garums ir garš, saderība ar polimēru ir laba. Stabilizācijas efekts ir tieši pareizs. Benzofenona UV absorbētājos tam jābūt hidroksilgrupai karbonilgrupas orto pozīcijā, pretējā gadījumā tas nevar veidot iekšējo ūdeņraža saiti un to nevar izmantot kā UV absorbētāju ar orto hidroksilgrupu. Tas var absorbēt 290 ~ 380 ~ m ultravioletos starus, gandrīz nav redzamas gaismas absorbcijas, bez krāsas un laba saderība ar lielmolekulāriem polimēriem. Ja karbonilgrupas orto pozīcijā ir divas hidroksilgrupas, tā var absorbēt ultravioletos starus 300-400fzm, kā arī absorbēt daļu no redzamās gaismas. Redzamās gaismas absorbcijas dēļ papildu gaisma ir nelīdzsvarota. Izstrādājumi, kas pievienoti šim ultravioletā starojuma absorbētājam, izskatās dzelteni. Arī molekulāro polimēru savietojamība ir slikta. Tāpēc tā izmantošana ir neliela. Lai gan benzofenonam bez o-hidroksilgrupas ir arī spēja absorbēt ultravioletos starus. Tomēr pēc gaismas iedarbības tas izraisīs pašizdalīšanos, tāpēc tas nav piemērots lietošanai kā ultravioleto staru absorbētājs.
l Salicilāti
Salicilāta UV absorbētāji ir agrākais UV absorbētāju veids, un salicilātiem molekulā ir arī iekšējās ūdeņraža saites. Šāda veida ultravioleto staru absorbētāja spēja absorbēt ultravioletos starus sākumā ir ļoti zema, un absorbcijas diapazons ir ļoti šaurs (mazāks par 340vm), bet pēc noteikta ultravioletā starojuma perioda tā absorbcija pakāpeniski palielinās līdz maksimālajai absorbcijai, Molekulārā pārkārtošanās notiek ultravioletā starojuma ietekmē, veidojot benzofenona struktūru ar spēcīgu ultravioleto staru absorbciju, tādējādi pastiprinot tā ultravioleto staru absorbciju. Tāpēc cilvēki to sauc par pionieru UV absorbētāju. Bishidroksibenzofenons un tā atvasinājumi, kas rodas pēc molekulārās pārkārtošanās, var absorbēt daļu no redzamās gaismas un izskatīties dzeltenā krāsā, kā rezultātā ultravioletā absorbētājam pievienotā viela kļūst dzeltena.
l Benzotriazoli
Benzotriazola UV absorbētāju darbības mehānisms ir līdzīgs benzofenonu iedarbībai. Benzotriazoliem ir plašs ultravioletās absorbcijas diapazons, un tie var absorbēt gaismu ar viļņa garumu 300-400-m. Tomēr tas gandrīz neuzsūc redzamo gaismu virs 400 ~ m, tāpēc produkts netiks appludināts.
l Cita veida UV absorbētāji
Turklāt aizvietotais akrilnitrils, triazīna ultravioletais absorbētājs, tā darbības mehānisms ir paredzēts cis-trans izomerizācijai, lai nodrošinātu gaismas enerģijas pārveidi vai nekaitīgas enerģijas izdalīšanos. Akrilnitrila aizstājēji ultravioletie absorbētāji var absorbēt ultravioleto gaismu 290-320Fm, neuzsūc redzamo gaismu un neizraisīs uzklātā objekta applūšanu. Sanhao UV absorbētājs var absorbēt 300–400 ~ m UV gaismas. UV absorbētāji var absorbēt auksohromos gēnus (piemēram, -NH, -OH, -SOH, -cOOH utt.) un hromoforus (piemēram, C:N, N:N, N:O, C) ar viļņa garumu zem 400 ~ m :O utt.). Tie visi ir pievienoti aromātiskajam kodolam. Organisko niķeli var izmantot arī kā UV absorbētāju, taču to parasti klasificē kā slāpētāju (pazīstams arī kā dezaktivators vai matēšanas līdzeklis, vai lāzera stāvokļa slāpētājs, enerģijas slāpētājs), un tā spēja absorbēt ultravioletos starus ir augstāka nekā savienojamība. ir zems, taču tas var novērst polimēra atbrīvošanos ultravioleto staru absorbcijas dēļ.
Organiskie niķeļa kompleksi mijiedarbojas ar molekulām, kuras ir ierosinātas līdz polimēra ierosinātajam stāvoklim ultravioletās gaismas apstarošanas procesā, tādējādi ierosinātais stāvoklis atgriežas pamatstāvoklī un ultravioletā enerģija tiek pārvērsta zemas enerģijas spektrālajā emisijā. to neiznīcinot. , lai pasargātu polimēru no bojājumiem. Tāpēc to sauc par slāpētāju, jo tā darbības mehānisms atšķiras no vispārējo ultravioleto staru absorbētāju darbības mehānisma. Ultravioleto staru absorbētājs maina pašas molekulas struktūru, savukārt slāpētājs izkliedē enerģiju, izmantojot enerģijas pārnesi starp molekulām.
Turklāt gaismas aizsarglīdzekļi, piemēram, ogle, titāna dioksīds, cinka oksīds, cinka bārijs utt., ir arī sava veida vielas, kas spēj absorbēt vai atstarot ultravioletos starus. Kad tas sasniedz polimēra virsmu, tas tiek absorbēts un atstarots, neļaujot ultravioletajiem stariem iekļūt polimērā dziļi. Visefektīvākais no tiem ir ogle.
Radikālie tīrīšanas līdzekļi ir arī vielu klase, kas var radīt gaismas stabilizāciju. Tie ir piperidīna atvasinājumi ar sterisku kavējošu efektu, un tos sauc par kavētā amīna gaismas stabilizatoriem.
2. UV absorbētāju klasifikācija:
l Benzofenoni
Benzofenona UV absorbētāji ir visi o-hidroksibenzofenona atvasinājumi, tostarp monohidroksilgrupa, dihidroksilgrupa, trihidroksilgrupa, tetrahidroksila atvasinājumi utt. Šādus ultravioleto staru absorbētājus plaši izmanto polietilēnā un polipropilēnā. , polivinilhlorīds, ABS, polistirols, poliamīds un citi augsti polimēri un tekstilizstrādājumu apdare, šādiem UV absorbētājiem ir laba saderība ar lielāko daļu augstas kvalitātes polimēru. Laba gaismas un termiskā stabilitāte. Tas nesadalās pie 200grādsC, bet tai ir spēcīga sublimācija. To var izmantot krāsās un plastmasā, un pievienojamais daudzums ir no {{0}},1 līdz 0,5.
l Salicilāti
Salicilāta UV absorbētāju UV absorbcijas ātrums ir mazāks nekā benzofenoniem, un absorbcijas josla ir šaurāka (zem 3409 m), un tā nav ļoti stabila pret pašu UV gaismu. Dakšas spēj absorbēt redzamo gaismu un padarīt uzklāto objektu Tas ir dzeltens, bet tā cena ir lēta. Tam ir laba saderība ar augstiem polimēriem, un to izmanto augsta līmeņa polimēros, piemēram, šķiedru virvē, poliesterā, PVC, PE, polivinilidēnā un polistirolā.
l Benzotriazoli
Benzotriazola ultravioleto staru absorbētāju veiktspēja ir labāka nekā benzofenoniem, kas var spēcīgi absorbēt ultravioleto gaismu 310-385pm un gandrīz neuzsūc redzamo gaismu. Tā stabilitāte arī ir laba, bet cena ir dārgāka.
UV-P var absorbēt ultravioleto gaismu ar viļņa garumu 270-380nm, gandrīz neuzsūc redzamo gaismu, un tai ir zema sākotnējā krāsa. Galvenokārt izmanto polivinilhlorīda, polistirola, nepiesātinātā poliestera, polikarbonāta, polimetilmetakrilāta, polietilēna, ABS un citos izstrādājumos, īpaši piemērots bezkrāsainiem, caurspīdīgiem un gaišas krāsas izstrādājumiem. Bet ne ziepjot, jo izšķīst sārmainās ziepēs, padarot šķiedras krāsu dzeltenu. uV-326 var efektīvi absorbēt ultravioleto gaismu ar viļņa garumu 270-380nm, un to galvenokārt izmanto poliolefīnā, polivinilhlorīda, nepiesātinātā poliestera, poliamīda, epoksīdsveķu, ABS, poliuretāna un citos izstrādājumos. Tas labi stabilizējas. Tas ir nejutīgs pret metālu joniem, ar zemu nepastāvību, tam piemīt antioksidanta iedarbība, un to ir viegli krāsot sākotnējā stadijā. uV-327 var spēcīgi absorbēt ultravioleto gaismu ar viļņa garumu 270-300nm, un tas ir piemērots polietilēnam, polipropilēnam, polivinilhlorīdam, polimetilmetakrilātam, polioksimetilēna poliuretānam, ABS, epoksīdsveķiem utt. Tam ir laba ķīmiskā viela. stabilitāte, zema nepastāvība, zema toksicitāte un laba saderība ar poliolefīniem. uV-54l1 absorbē ultravioleto gaismu plašā diapazonā, maksimālā absorbcijas maksimums ir 345 nm etanolā) tiek plaši izmantots polistirolā, polimetilmetakrilātā, nepiesātinātajā poliesterā, stingrā PVC, polikarbonātā, ABS utt. Tā nepastāvība ir maza, un sākotnējā krāsojuma īpašība nav liela.
l Triazīni
Triazīna UV absorbētājiem ir augsta UV gaismas absorbcijas spēja 280-380nm diapazonā. Salīdzinot ar benzotriazola stabilizatoriem, absorbcijas spēja ir sava veida efektīvs absorbcijas gaismas stabilizators. Tas ir 2-hidroksifeniltriazīna atvasinājums un satur hidroksilgrupu orto pozīcijā. Šo savienojumu ultravioletās absorbcijas efekts ir saistīts ar blakus esošo hidroksilgrupu skaitu. Jo vairāk blakus esošo hidroksilgrupu, jo spēcīgāka ir spēja absorbēt ultravioleto gaismu. Dažādu aizvietotāju ieviešana var samazināt s-triazīna gredzena bāziskumu, bet uzlabot savienojuma gaismas noturību un saderību ar sveķiem. 327. Trūkumi ir slikta saderība ar polimēriem un arī aplikācijas krāsojums. Ciba-Geigy Company izstrādātais o-hidroksifenildifeniltriazīna atvasinājums ir katjonu pašizkliedējošais UV absorbētājs ar labu sublimācijas noturību un siltuma fiksācijas īpašībām, ko var izmantot krāsošanai augstā temperatūrā, spilventiņu krāsošanai un krāsošanai. drukāšana.
l Aizstāj akrilnitrilu
Šāda veida UV absorbētājs spēj absorbēt 310~320~m UV gaismas, taču absorbcijas ātrums ir zems. Tam ir laba ķīmiskā stabilitāte un saderība ar augstiem polimēriem. N-53 spēcīgi absorbē ultravioletos starus ar viļņa garumu no 270 līdz 350 nm. Tas ir piemērots polivinilhlorīdam, acetāla sveķiem, poliolefīnam, epoksīdsveķiem, poliamīdam, akrilskābes sveķiem, poliuretānam, urīnvielas-formaldehīda sveķiem un nitrocelulozei utt. Īpaši piemērots polivinilhlorīda izstrādājumiem. Laba izturība pret sārmiem. Šķīst toluolā, metiletilketonā, etilacetātā utt., nedaudz šķīst etanolā un metanolā un nešķīst ūdenī. Deva parasti ir no 0,1 līdz 0,5 procentiem. N-539 ir gaiši dzeltens šķidrums, šķīst parastajos organiskajos šķīdinātājos. Ūdenī nešķīstošs, tas var nodrošināt produktiem lielisku fototermisko stabilitāti, un tam ir laba saderība ar sveķiem. Tas nekrāsojas. Var izmantot dažādiem sintētiskiem materiāliem.
3. UV absorbētāju izmantošana tekstilizstrādājumos:
Pēdējos gados ir bijusi liela interese par UV izturīgiem audumiem. UV izturīgas šķiedras kimono pirmo reizi tika izstrādāti Japānā
Ķīnā ir veikti arī pētījumi, lai ražotu anti-ultravioleto sporta apģērbu, zeķes, cepures un saulessargus. Vieta
Kā pamatmateriāli tiek izmantoti iepriekš minētie ultravioleto staru absorbētāji, no kuriem visvairāk izmantotie ir benzofenoni.
l UV izturīgu šķiedru ražošana
Izmantojiet UV absorbētājus un aizsarglīdzekļus (piemēram, ZnO, TiO2 utt.), kas jāiejauc šķiedrās vērpšanai, lai izveidotu UV izturīgas šķiedras. Austi audumi stila un mazgājamības ziņā ir labāki par pēcapdares uzklāšanas metodi. . Šī šķiedra var aizēnot 60 procentus no ultravioletajiem stariem gaismā. Tiešos saules staros apģērba temperatūru var pazemināt par 4grāds, un tagad tas ir komercializēts.
l Pēc apdares metodes uzklāt UV absorbētāju
UV absorbētāju uzklāšanas metode apģērbam vai audumiem atšķiras atkarībā no UV absorbētāja veida. Viens ir krāsošanas vai mīkstināšanas vannā uzklāt ultravioleto staru absorbētājus, kas var veidot ūdeņraža saites ar celulozes hidroksilgrupām, poliamīdu amīdu grupām, aminogrupām uz vilnas un zīda, un vienlaikus krāsot šķiedras. Krāsošana ar iegremdēšanu, krāsošana ar spilventiņiem vai drukas metode vai mīksta apdare. Ciba-Geigy un Clariant ir izstrādājuši šādus produktus. Ja tiek izmantots benzofenona UV absorbētājs, piemēram, BASF Uvinul DP-uV, tas satur divas hidroksilgrupas. Tas var veidot ūdeņraža saites ar celulozes, vilnas, zīda un poliamīda šķiedrām, un tam ir afinitāte. Ar to var krāsot šķiedras un to var izmantot iegremdēšanas krāsošanai. Deva ir DP-uV 10-20 (OWf). Ārstējieties 80 gadosgrādsuz 30 min. Spilventiņu krāsošanas metode DP-uV 10O-Var izmantot arī Z00g/L. Pievienojiet mīkstinātāju 30 g/l, spilventiņu krāsu 60grādsun žāvē 100grādsuz 3 min. To var izmantot arī kopā ar hidroizolācijas līdzekli. No tā var izveidot pret ultravioleto telti ar hidroizolācijas līdzekli 60g/L. DP uV 80-150 g/l, katalizators (piemēram, MgCI 2·6H2O) 5g/l. Polsterēšana, žāvēšana un cepšana (150grādsC 2 minūtes). Šī uzklāšanas metode var sasniegt mazgāšanas pretestības efektu, un ultravioleto staru aizsardzības līmenis no 280 līdz 400 Vm var sasniegt vairāk nekā 85 procentus.
l Mikrokapsulu izgatavošanas metode un pēc tam uzklāšana uz audumiem
Ultravioleto staru absorbētājs tiek izgatavots mikrokapsulās, izmantojot mikrokapsulu tehnoloģiju, un tā kapsulu vēlams izgatavot no lielmolekulāriem polimēriem, piemēram, stirola un akrilāta, un mikrokapsulas tiek izgatavotas ar mikrokapsulu metodi polimerizācijas laikā. UV absorbētājs ir iesaiņots kapsulas serdenī, un pēc tam mikrokapsulas tiek piestiprinātas pie auduma ar līmvielām un šķērssaistīšanas līdzekļiem, no kuriem var izgatavot tekstilizstrādājumus ar UV aizsardzības koeficientu, kas pārsniedz 85. Mikrokapsulas var atbrīvot UV absorbētājs lēnām. Efektīvas UV aizsardzības mērķis.
l Izmantojot pārklājuma uzklāšanas metodi
Pārklājuma līdzeklim pievieno ultravioleto staru absorbētāju. Tiek veikta pārklāšana, žāvēšana un cepšana, un pārklājuma šķidrumam var pievienot arī citus funkcionālos apdares līdzekļus. Telts un cepure izgatavota pēc šīs metodes. Metode ir vienkārša, taču laikapstākļu izturība un mazgāšanas izturība joprojām ir uzlabota.
