按作用机理分类根据光稳定剂的作用机理
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2022.08.16
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塑料和其他高分子材料,曝露在日光或强的荧光下,由于吸收紫外光能量,引发了自动氧化反应,导致聚合物的降解,使得制品外观和物理机械性能变坏、这一过程称之为光氧化或光老化。
光稳定剂将能够抑制或延缓聚合物材料的光降解作用,进而提高其耐光稳定性。它能够通过屏蔽或吸收紫外线、淬灭激发态能量和捕获自由基等方式来抑制聚合物的光氧化降解反应,从而赋予制品良好的光稳定效果,延长它们的使用寿命。
光稳定剂的用量极少,其用量取决于制品的特殊用途以及配方中所使用的其他添加剂。通常仅需高分子材料质量分数的0.01%~0.5%。目前,在农用塑料薄膜、军用器械、建筑材料、耐光涂料、医用塑料、合成纤维等许多长期在户外使用的高分子材料制品中,光稳定剂都是必不可少的添加组分。而且随着合成材料应用领域的日益扩大,必将进一步显示出光稳定剂的重要作用。
光稳定剂品种繁多,可以从不同角度予以分类。
(1)按照化学结构分类目前常用的方法是按照化学结构分类。根据光稳定剂的化学结构可将共分为如下几类①水杨酸酯类②苯甲酸酯类③二苯甲酮类④苯并三唑类⑤三嗪类⑥取代丙烯腈类⑦草酰胺类⑧有机镍络合物⑨受阻胺类。
(2)按作用机理分类根据光稳定剂的作用机理,可将其分为如下4类①光屏蔽剂②紫外线吸收剂③淬火剂④自由基捕获剂。
形象地说,这4种稳定作用方式就好像构成了光稳定化中层次逐渐深入的四道防线。每一道防线都可抑制紫外线的破坏作用,但在设计防护配方时,具体选用哪种稳定剂为宜,抑或设置一道还是多道防线,应视制品的要求和使用环境而定。总之,理想的光稳定剂应具备如下几个条件①能够强烈地吸收290~400mm波长范围的紫外光或能有效地淬灭激发态分子的能量,或具有足够的捕获自由基的能力②与聚合物及其他助剂的相容性好,在加工和使用过程中不喷霜、不渗出③热稳定性良好,即在加工和使用过程中不应受热而变化,热挥发损失小④具有良好的光稳定性,长期曝晒下不被光能所破坏⑤化学稳定性好,不与材料中其他组分发生不利反应⑥对可见光的吸收低,不着色,不变色⑦无毒或低毒⑧耐抽出或耐水解性良好⑨价格便宜。
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