光稳定剂的整体介绍

光稳定剂定义

它们是 2，2，6，6-四甲基哌啶的衍生物, 是非常有效的稳定剂, 能抵御大多数聚合物的光降解。光稳定剂通过抑制已经形成自由基的聚合物的降解, 它们不吸收紫外线辐射, 而是抑制聚合物的降解。它们减慢了化学引发的降解反应, 在某种程度上与抗氧化剂类似。抗氧化剂和光稳定剂的机理不同, 光稳定剂反应是循环的, 而抗氧化剂不是。商业上, 受阻胺光稳定剂, 现在是唯一最重要的光稳定剂, 其次是苯甲酮和苯并三唑。

光稳定剂同义词

• 受阻胺光稳定剂
• 紫外线吸光剂（尽管机理不同，某些时候人们会这样称呼）

光稳定剂反应机理

该机制尚未完全了解。过氧化氢分解和自由基抑制当然起到一定的作用, 光稳定剂的再生也同样如此, 因为紫外线吸收剂被使用被消耗。关于光稳定剂机理有几个理论-可能由能量转移, 自由基终止 (如下图), 或者过氧化物分解。在相对较低的浓度下实现了显著的稳定, 似乎光稳定剂实际上是由稳定过程重新生成的, 而不是由它消耗的。理论表明, 受阻胺氧化形成胺醚, 是一种不活跃品种。

光稳定剂系统的有效性不取决于塑料制品的厚度, 因此它们对表面层和薄截面的保护特别有用。分子量很低或很高。聚合的光稳定剂具有优异的相容性, 低挥发性能, 极好的抗萃取能力, 并有助于热稳定性。两个高分子量级的结合使温室膜的性能得到很好的平衡, 是光稳定剂在低密度聚乙烯薄膜中的主要用途。

与紫外线吸收剂协同效应

紫外线吸收剂不能全部吸收产品暴露时受到的紫外线辐射。一些紫外线辐射会穿透表面。正因为如此, 光稳定剂被使用于聚合物中。这些分子通过清除任何形成的自由基而起作用-这与紫外线吸收剂不同, 紫外线吸收剂通过来阻止自由基的形成。大多数配方将使用吸收剂和光稳定剂的组合。紫外线吸收剂与光稳定剂 的协同组合是聚合物稳定的最佳方法。紫外线吸收剂服从朗伯比尔定律是

因此, 吸光度与 UVA 的浓度 (320 至400纳米 (用于固化)、其摩尔吸收率 (消光系数) 和路径长度 (涂层厚度) 呈线性相关。光稳定剂是自由基清除剂, 不受比尔定律的控制, 在系统中的任何地方工作。

紫外线吸收剂与光稳定剂市场

在2015年, 全球塑料和涂料紫外线吸收剂(包括光稳定剂) 的市场规模约130亿人民币, 未来四年内3% 至4% 的复合平均增长率增长。这归因于新兴市场的工业发展, 以及全球涂料需求的显著增长。例如, 汽车和工业涂料推动了对聚合物添加剂的需求。随着高技术在添加剂制造和开发的门槛,?紫外线吸收剂 (包括光稳定剂) 制造商位于少数化学发达国家。新的增长机会在于新的应用领域的探索和新应用的开发。

选择光稳定剂应遵循的一般规则

1、稳定性和萃取

光稳定剂和抗氧化水解性是可以的, 它是颜色稳定性需要注意。此外, 两种添加剂不应与系统中的其他成分发生反应, 也不应腐蚀设备, 也不应在物品表面提取物质。受阻胺光稳定剂通常呈低碱度, 不能和酸性添加剂一起使用, 最终物品在酸性环境中不适用。

2、解度与相容性

大多数聚合物是非极性的, 而抗氧化剂, 光稳定剂是有点极性。溶解度是一个需要关注的问题。抗氧化剂和光稳定剂应溶解, 而不应在聚合物加工温度分解, 大多数光稳定剂可以满足这一要求。

3、迁移

如果可能, 应选择高分子量和相对较高的熔点抗氧化剂UVA, 每剂量的确定应在最严格的处理和最终使用环境基础上。

4、处理

当抗氧化剂和光稳定剂熔化范围与树脂的差别很大。可能出现偏流或粘螺杆。当此范围超过100℃时, 光稳定剂和抗氧剂应加入母粒, 然后与树脂混合处理。

5、处理和安全

抗氧化剂和紫外线稳定剂不应有毒或低毒性。没有或低尘。在塑料过程和寿命中对人体无害。对动物或植物无害。对空气、泥土和水无污染。用于农业档案、食品包装、玩具、一次性输液套装或直接食品、药品、医疗器械、医疗器械、人体接触塑料等。只有 FDA 或欧盟批准抗氧化剂和紫外线稳定剂遵循最大浓度是允许的。

抗氧剂同时与光稳定剂使用时的选择指南

在选择氧化剂与光稳定剂结合使用时需要注意。在正常应用温度下, 高分子量稳定剂提供了较高的热稳定性。为了避免变色 (特别是黄色变色),?无BHT 的树脂应使用光稳定剂配方。众所周知, 含硫有机化合物,?会降低光稳定剂所赋予的光稳定能力, 应避免此类高浓度的化合物。

塑料用光稳定剂的典型应用

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