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嘉峪檢測網(wǎng) 2021-04-17 17:45
高分子材料長期暴露在日光下,吸收了紫外線能量,同時在氧氣的作用下發(fā)生熱氧化和光氧化反應(yīng),導(dǎo)致聚合物的降解,使得高分子材料制品發(fā)生變色、發(fā)脆、物理力學(xué)性能變差等現(xiàn)象,提前失去原有功能和使用價值。凡能抑制或抑制光氧化或光老化過程,顯著提高高分子材料的耐光性能,延緩其降解、老化過程,延長高分子制品的使用壽命所采取的措施,稱為光穩(wěn)定技術(shù),所加入的物質(zhì)稱為光穩(wěn)定劑。
太陽輻射的電磁波在通過空間和臭氧層時,290nm以下和3000nm以上的射線幾乎都被濾除,實際到達(dá)地面的為290nm-3000nm的電磁波,其中波長范圍為400-800nm(約占40%)的是可見光,波長約為800-3000nm(約占55%)的是紅外線,而波長約為290-400nm(僅占5%)的是紫外線。
紫外線是引起皮膚變黑、衰老的罪魁禍?zhǔn)祝貏e是在烈日炎炎的夏天。對于愛美和希望皮膚美白的廣大中國女性朋友,你們選用的防曬化妝品大體分為兩類:物理防曬和化學(xué)防曬,也有人總結(jié)了兩者的區(qū)別,請見下圖。
紫外線也是引起塑料、橡膠、合成纖維、涂料、膠黏劑等高分子材料及制品發(fā)生老化的主要原因。高分子材料長期暴露在日光下,吸收了紫外線能量,同時在氧氣的作用下發(fā)生熱氧化和光氧化反應(yīng),導(dǎo)致聚合物的降解,使得高分子材料制品發(fā)生變色、發(fā)脆、物理力學(xué)性能變差等現(xiàn)象,提前失去原有功能和使用價值。凡能抑制或抑制光氧化或光老化過程,顯著提高高分子材料的耐光性能,延緩其降解、老化過程,延長高分子制品的使用壽命所采取的措施,稱為光穩(wěn)定技術(shù),所加入的物質(zhì)稱為光穩(wěn)定劑。前面的文章已介紹了紫外線吸收劑,本文著重介紹受阻胺類光穩(wěn)定劑。
受阻胺類光穩(wěn)定劑(HALS)是一類具有空間阻礙的有機(jī)胺類化合物,主要包括哌啶衍生物、咪唑酮衍生物和氮雜環(huán)烷酮衍生物等系列。其是塑料制品,特別是戶外用制品中非常重要的添加劑,是一種起光穩(wěn)定作用的優(yōu)良新型光穩(wěn)定劑。受阻胺對高分子和有機(jī)化合物的光氧降解反應(yīng)有很好的抑制效果,主要應(yīng)用于塑料、合成纖維、涂料中,尤其是在薄膜、纖維等薄制品中具有不可替代的作用。其中,哌啶類衍生物研究得比較多,發(fā)展也最快,已有很多品種供應(yīng)市場,其中其分子結(jié)構(gòu)中均含有以下結(jié)構(gòu)單元。
該類光穩(wěn)定劑幾乎不吸收紫外線,主要是通過捕獲自由基、淬滅單線態(tài)氧生色團(tuán)和分解過氧化物等作用而產(chǎn)生穩(wěn)定效果,是目前公認(rèn)的高效光穩(wěn)定劑。一直以來,有關(guān)其光穩(wěn)定機(jī)理的研究異常活躍,盡管迄今仍有許多現(xiàn)點未能取得一致。但其光穩(wěn)定功能卻是毋庸置疑的。
受阻胺光穩(wěn)定劑按其分子量來劃分,主要分為低分子量、中分子量和高分子量三類;按聚合度來劃分,主要包括單體型和據(jù)和訊個兩種;按性狀來劃分,主要有液體和固體兩類;固體類還有粉末狀和顆粒狀等等。比較典型的品種有770、944、292等等。當(dāng)然也有受阻胺類光穩(wěn)定劑的復(fù)合產(chǎn)品,如光穩(wěn)定劑791、光穩(wěn)定劑783等等。
光穩(wěn)定劑700分子結(jié)構(gòu)式
光穩(wěn)定劑944分子結(jié)構(gòu)式
光穩(wěn)定劑292分子結(jié)構(gòu)式
受阻胺光穩(wěn)定劑是目前最有前途的一類新型高效光穩(wěn)定劑,在國際上年平均需求增長率為20%~30%。尤其在聚乙烯、聚丙烯行業(yè)中用量最大。
在實際應(yīng)用中,為了改善和提高塑料及其制品的光穩(wěn)定性,需要根據(jù)其所使用的環(huán)境及材料的特點進(jìn)行擇優(yōu)使用光穩(wěn)定劑。盡管受阻胺類光穩(wěn)定劑的光穩(wěn)定效率很高,但單單使用一種助劑往往達(dá)不到預(yù)期效果,這就是為什么會出現(xiàn)不同復(fù)配產(chǎn)品的原因。每一個光穩(wěn)定劑品種有其各自的優(yōu)勢,其成功應(yīng)用還需考慮與基體材料的相容性、遷移性、加工性、穩(wěn)定性、協(xié)同性等各種要素。
受阻胺光穩(wěn)定劑在塑料及其制品中的添加量通常為千分之幾,那么在進(jìn)行造粒或注塑等加工時,采取助劑直接添加的方法,往往使得助劑在產(chǎn)品中不能達(dá)到比較均勻的分散效果,特別是在塑料薄膜、纖維等薄制品中,導(dǎo)致其不能發(fā)揮到最佳效能。
對此,誠摯建議:對產(chǎn)品品質(zhì)和質(zhì)量穩(wěn)定性要求較高的廠家,盡可能在生產(chǎn)時采取添加抗老化母粒的方式以提高材料的品質(zhì),特別是對于高分子材料的薄制品和纖維制品,更是如此。
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