UV absorbētāji ir vielu klase, kas novērš polimēru noārdīšanos, ko izraisa saules gaisma vai cita mākslīgā UV gaisma, un ir gaismas stabilizatora veids. Tā kā saules gaisma satur lielu daudzumu ultravioletās gaismas, kas ir kaitīga krāsainiem objektiem, kuru viļņa garums ir aptuveni 290-460 nm, šī kaitīgā ultravioletā gaisma beidzot sadalīsies un izbalēs krāsu molekulas ķīmiskās redoksēšanas un Objektu aizsardzībai var izmantot ultravioleto staru absorbētājus, lai efektīvi novērstu vai vājinātu to krāsas bojājumus. Pēc UV absorbētāja pievienošanas tas var selektīvi absorbēt šo augstas enerģijas UV gaismu un pārvērst to nekaitīgā enerģijā atbrīvošanai vai patēriņam. Dažādu polimēru veidu dēļ atšķiras arī ultravioleto staru viļņu garumi, kas liek tiem bojāties. Dažādi ultravioleto staru absorbētāji var absorbēt dažāda viļņa garuma ultravioletos starus. Lietojot, ultravioleto staru absorbētāji jāizvēlas atbilstoši polimēra veidam.
Ultravioleto staru absorbētāja mehānisms un pielietojums
UV absorbētājs
UV absorbētāji ir vielu klase, kas novērš polimēru noārdīšanos, ko izraisa saules gaisma vai cita mākslīgā UV gaisma, un ir gaismas stabilizatora veids. Tā kā saules gaisma satur lielu daudzumu ultravioletās gaismas, kas ir kaitīga krāsainiem objektiem, kuru viļņa garums ir aptuveni 290-460 nm, šī kaitīgā ultravioletā gaisma beidzot sadalīsies un izbalēs krāsu molekulas ķīmiskās redoksēšanas un Objektu aizsardzībai var izmantot ultravioleto staru absorbētājus, lai efektīvi novērstu vai vājinātu to krāsas bojājumus. Pēc UV absorbētāja pievienošanas tas var selektīvi absorbēt šo augstas enerģijas UV gaismu un pārvērst to nekaitīgā enerģijā atbrīvošanai vai patēriņam. Dažādu polimēru veidu dēļ atšķiras arī ultravioleto staru viļņu garumi, kas liek tiem bojāties. Dažādi ultravioleto staru absorbētāji var absorbēt dažāda viļņa garuma ultravioletos starus. Lietojot, ultravioleto staru absorbētāji jāizvēlas atbilstoši polimēra veidam.
UV absorbētāju mehānisms
1. Iemesls, kāpēc ultravioleto staru absorbētāji var absorbēt ultravioleto gaismu, ir saistīts ar konjugētās π-elektronu sistēmas struktūru un struktūru, kas var pārvietot ūdeņraža atomus šo savienojumu molekulās. Dažiem ir tikai bijušā daļa.
2. Ultravioletā absorbētāja struktūras molekula satur vismaz vienu orto-hidroksifenilaizvietotāju. Šāda veida savienojumos helāta gredzenu veido ortohidroksilgrupa un slāpekļa atoms vai skābekļa atoms. Pēc ultravioletās gaismas absorbcijas ūdeņraža saite tiek pārrauta un molekula tiek salauzta. Izomerizācija, intramolekulārā struktūra tiek pakļauta termiskai vibrācijai, tiek iznīcināta ūdeņraža saite, tiek atvērts helāta gredzens un mainās intramolekulārā struktūra, kas pārvērš kaitīgo ultravioleto gaismu nekaitīgā siltumenerģijā, tādējādi aizsargājot materiālu.
3. Šajā procesā helātu veidojošais gredzens, kas veidojas molekulā, ir atslēga tās funkcijai absorbēt ultravioletos starus. Enerģijas jutīgais diapazons, atverot šo gredzenu, ir tieši ultravioletās enerģijas diapazons 290-400 nm viļņa garumā.
4. Turklāt tam kā ultravioleto staru absorbētājam jāspēj neveikt fotoķīmisko reakciju ultravioletās gaismas vai redzamās gaismas iedarbībā; laba stabilitāte pret ķimikālijām un ūdeni, laba termiskā stabilitāte; zema nepastāvība; Laba saderība un bez šķīdinātāja ekstrakcijas.
Nosacījumi, kādiem jābūt UV absorbētājiem
1. Spēj spēcīgi absorbēt ultravioletos starus (īpaši viļņa garumu 290-400nm);
2. Laba termiskā stabilitāte, tā nemainīsies siltuma dēļ pat apstrādes laikā, un termiskā nepastāvība ir maza;
3. Laba ķīmiskā stabilitāte, nav negatīvas reakcijas ar produktā esošajām materiāla sastāvdaļām;
4. Laba maisāmība, var vienmērīgi izkliedēties materiālā, nav matējuma, nav eksudācijas;
5. Pašam absorbētājam ir laba fotoķīmiskā stabilitāte, nesadalās, nav krāsas maiņas;
6. bezkrāsains, netoksisks un bez smaržas;
7. Izturīgs pret iegremdēšanu;
8. Lēti un viegli iegūstami;
9. Ūdenī nešķīstošs vai nešķīstošs.
UV absorbētāju klasifikācija
Pēc ķīmiskās struktūras UV absorbētājus var iedalīt salicilātos, benzofenonos, benzotriazolos, aizvietotajos akrilnitrilos, triazīnos un kavētajos amīnos.
Benzotriazoli
Šāda veida savienojums ir produkts ar vislielāko izlaidi un visdažādāko ultravioleto staru absorbētāju vidū, un arī pētījumi mājās un ārzemēs ir ļoti aktīvi. Benzotriazola UV absorbētāju sintēze parasti notiek, diazotējot aromātiskos amīnus, veidojot diazonija sāļus, un diazonija sāļi tiek savienoti ar fenola savienojumiem, veidojot starpproduktu azo pigmentus, kurus pēc tam redukcijas ceļā noslēdz gredzens.
Benzofenoni
Šāda veida UV absorbētāju jauda un dažādība ir otrajā vietā aiz benzotriazola.
Sintētiskais ceļš pamatā ir divpakāpju reakcija, proti, 2,4-dihidroksibenzofenona sintēze un alkoksibenzofenona sintēze.
UV absorbētāja izpētes virziens
1. Augsta molekulmasa
Samaziniet piedevu nepastāvību un samaziniet zudumus reakcijas laikā
2. Daudzfunkcionāls
Izveidojiet stabilizatora molekulu ar dažādām funkcionālajām grupām vienlaikus, spēlējiet dažādus stabilizējošus efektus (termisko stabilizatoru, antioksidantu...)
3. Reaktivitāte
Gaismas stabilizatora molekulā ievadiet reaktīvās grupas, lai apstrādes laikā tās sasaistītos ar bāzes polimēru, tādējādi pastāvīgi klātesot polimēra materiālā.
UV absorbētāju pielietošana
1. Dažādu polimēru veidu dēļ atšķiras arī ultravioleto staru viļņu garumi, kas tos degradē. Dažādi ultravioleto staru absorbētāji var absorbēt dažāda viļņa garuma ultravioletos starus. Lietojot, ultravioleto staru absorbētāji jāizvēlas atbilstoši polimēra veidam.
2. Kosmētikā izmantotie UV absorbētāji var samazināt vai pilnībā absorbēt UV starus un aizsargāt ādu. Taču, ja to lieto pārmērīgi vai lieto aizliegtu UV absorbētāju, tas kairinās ādu un izraisīs ādas alerģiju.
