1. Kas ir gaismas stabilizators
Saules gaisma ir elektromagnētiskais vilnis. Kad tas iziet cauri telpai un ozona slānim, gandrīz visi stari zem 290 nm un virs 3000 nm tiek filtrēti. Elektromagnētiskie viļņi, kas faktiski sasniedz zemi, ir 290–3000 nm, no kuriem viļņu garuma diapazons ir 400–800 nm (apmēram 40 procenti) ir redzamā gaisma, viļņa garums aptuveni 800-3000nm (apmēram 55 procenti) ir infrasarkanais un viļņa garums aptuveni 290-400nm (tikai 5 procenti) ir ultravioletais.
Ultravioletie stari saules gaismā ir galvenais iemesls polimēru materiālu novecošanās efektam. Lai gan ultravioletā gaisma veido tikai aptuveni 5 procentus no saules gaismas, tai ir daudz enerģijas. Pēc tam, kad polimēra izstrādājums absorbē ultravioletos starus, pietiek ar to, ka polimērs pašoksidējas un noārdās, iznīcina polimēra ķīmiskās saites, pārrauj un saista to, kā arī izraisa polimēra izstrādājuma izskatu un fizikālās un mehāniskās īpašības. pasliktinās, un spēks samazinās. , saīsināts mūžs. Šo procesu sauc par fotoredoksu vai fotonovecošanos. Ultravioletie stari var iziet cauri arī cilvēka ādas virskārtai, iznīcinot ādas šūnas, liekot ādai pakāpeniski sacietēt un zaudēt elastību, izskatīties grumbuļaina un paātrina novecošanos.
Gaismas stabilizators ir piedeva polimēru izstrādājumiem (piemēram, plastmasai, gumijai, pārklājumiem, sintētiskām šķiedrām), kas var aizsargāt vai absorbēt ultravioleto enerģiju, slāpēt skābekli un sadalīt hidroperoksīdus neaktīvās vielās. , gaismas apstarošanas rezultātā polimērs var izslēgt vai palēnināt fotoķīmiskas reakcijas iespējamību, novērst vai aizkavēt fotonovecošanās procesu, lai sasniegtu mērķi pagarināt polimēru izstrādājumu kalpošanas laiku.
2. Gaismas stabilizatoru veidi
l Gaismas aizsargviela: šī ir sava veida viela, kas var aizsargāt vai atstarot ultravioletos starus, lai gaisma nevarētu iekļūt polimēra iekšpusē, tādējādi aizsargājot polimēru. Gaismas aizsarglīdzekļos ietilpst neorganiskie pigmenti, piemēram, ogle un titāna oksīds, un organiskie pigmenti, piemēram, ftalocianīna zilais un ftalocianīna zaļais, starp kuriem oglei ir vislabākā aizsargājošā iedarbība.
l Ultravioleto staru absorbētājs: tā funkcija var efektīvi absorbēt ultravioletos starus ar viļņa garumu 290-410nm, bet reti absorbē redzamo gaismu, un tam ir laba termiskā stabilitāte un gaismas stabilitāte. Pēc ķīmiskās struktūras to var iedalīt: o-hidroksibenzofenonos, benzotriazolos, salicilātos, triazīnos un aizvietotajos akrilnitrilos. Izmanto kā papildu gaismas stabilizatoru un kavētas gaismas stabilizatoru, īpaši poliolefīnās vai pārklājumos.
l Rūdītājs: Tas var pieņemt hromofora absorbēto enerģiju plastmasā un izstarot enerģiju siltuma, fluorescences vai fosforescences veidā, tādējādi aizsargājot polimēru no UV bojājumiem. Tam ir laba polimēru stabilizējoša iedarbība, un to galvenokārt izmanto plēvēs un šķiedrās. Galvenokārt daži divvērtīgie organiskie niķeļa helāti. Organonķeļa gaismas stabilizatoriem ir laba veiktspēja, taču smago metālu jonu toksicitātes dēļ tos var aizstāt ar citiem netoksiskiem vai zemas toksicitātes slāpētājiem.
l Brīvo radikāļu iznīcinātājs: šāda veida gaismas stabilizators var uztvert polimērā radītos aktīvos brīvos radikāļus, tādējādi kavējot fotooksidācijas procesu un sasniedzot gaismas stabilizācijas mērķi. Galvenokārt kavētie amīna gaismas stabilizatori (HALS). Tas ir visdaudzsološākais jaunais augstas efektivitātes gaismas stabilizatora veids, un vidējais pieprasījuma pieauguma temps pasaulē ir no 20 līdz 30 procentiem.
l Hidroperoksīda sadalītājs: tas ir viens no traucētajiem amīna gaismas stabilizatoriem. Uzglabāšanas un apstrādes laikā polimēri var radīt hidroperoksīdus, izraisot polimēru fotooksidatīvo noārdīšanos, un hidroperoksīda sadalītāji var sadalīt peroksīdus, radīt stabilus slāpekļa-skābekļa radikāļus un tālāk uztvert brīvos radikāļus, tādējādi kavējot polimēra noārdīšanos.
3. Gaismas stabilizatoru trūkumi
l Gaismas aizsarglīdzeklim ir labs aizsargājošs efekts un zema cena, bet tam ir gaismas aizsargspējas un krāsojošas īpašības, un tas ir piemērots tikai necaurspīdīgiem materiāliem;
l UV absorbētājiem ir plašs pielietojuma diapazons, taču to aizsargājošās iedarbības dēļ tie nevar efektīvi aizsargāt izstrādājumu un plāno izstrādājumu virsmu. Tajā pašā laikā, tā kā tie ir tīri organiski savienojumi, pastāv arī gaistoši, sasaluma, migrācijas un šķīdinātāju ekstrakcija. Trūkumi, kas ne tikai ietekmē tā darbības noturību, bet arī izraisa vides piesārņojumu;
l Uzbudinātā stāvokļa dzēstājam un hidroperoksīda sadalītājam ir augsta fotostabilitāte, zema nepastāvība, maza ziedēšana un migrācija, un tie ir izturīgi pret ekstrakciju, kas var efektīvi aizsargāt produktu un plānu izstrādājumu virsmu. Tomēr krāsa ir tumša, toksiskums un vides piesārņojums ir liels, un tas sadalīsies un mainīs krāsu augstā temperatūrā, kam ir pretdarbība ar sēru saturošām piedevām;
l Brīvo radikāļu tīrīšanas līdzeklis ir gaišā krāsā, tam ir izcils gaismas stabilizācijas efekts, un tas var efektīvi aizsargāt izstrādājumu un plānu izstrādājumu virsmu. Tomēr, pateicoties tā sārmainībai, tam ir antagonistiska iedarbība ar skābiem substrātiem un piedevām. Skāba vide ietekmēs tā darbību. Tajā pašā laikā, tāpat kā UV absorbētājam, jo tas ir tīrs organisks savienojums, tam ir arī trūkumi, piemēram, gaistošs, ziedošs, migrācija un ekstrakcija.
4. Gaismas stabilizatoru darbības mehānisma piemēri
1. UVA
2. HALS
