一、光穩(wěn)定劑簡介

? ? ? ?紫外光的輻射會引發(fā)高分子材料的光氧化降解，光穩(wěn)定劑是抑制或減緩由光氧化作用引起的高分子材料降解的塑料助劑。隨著高分子合成材料的快速發(fā)展，尤其是合成材料在戶外應(yīng)用的日益增加，光穩(wěn)定劑已成為塑料助劑的重要類別，主要應(yīng)用于塑料、涂料、橡膠、化學(xué)纖維、膠黏劑等高分子材料及其他特種高分子材料。

二、光穩(wěn)定劑的分類：

光穩(wěn)定劑按其作用機(jī)理可分為4類：

1、自由基捕獲劑，主要是受阻胺類（HALS)光穩(wěn)定劑；

? ? ? ?受阻胺官能團(tuán)屬脂環(huán)胺類結(jié)構(gòu)，在有氧狀態(tài)下吸收光能后，可以轉(zhuǎn)變?yōu)榈踝杂苫鵑O?，這些氮氧自由基不僅可以捕獲高分子材料光氧化降解中所產(chǎn)生的烷基活性自由基，而且在光穩(wěn)定化過程中具有再生功能，從而抑制連鎖反應(yīng)達(dá)到防護(hù)目的。

? ? ? ?比較常用的受阻胺（HALS)光穩(wěn)定劑有770，622，944，783，2020等。

2、紫外線吸收劑，在工業(yè)上應(yīng)用較多的主要有二苯甲酮類、苯并三唑類、三嗪類和水楊酸酯類；

? ? ? ?二苯甲酮類紫外線吸收劑是紫外線吸收劑中應(yīng)用較廣泛的一類。

二苯甲酮類紫外線吸收劑的結(jié)構(gòu)式：

? ? ? ?這類紫外線吸收劑對UV-A、UV-B、UV-C都有較慢的吸收作用。分子中的酮基與羥基能生成內(nèi)在氫鍵，構(gòu)成一個螯合環(huán)。它在吸收紫外線光能量后，發(fā)生分子的熱振動，內(nèi)在氫鍵破壞，整合環(huán)打開把紫外光的能量變成熱能而釋放出來；另外，分子中的羰基會被吸收的紫外光能所激發(fā)，產(chǎn)生互變異構(gòu)現(xiàn)象，生成烯醇式結(jié)構(gòu)，這也消耗了一部分能量。在這類紫外線吸收劑中，分子內(nèi)氫鍵的強(qiáng)度與其光穩(wěn)定的效果有關(guān),氫鍵越強(qiáng)，破壞它所需的能量越大，吸收耗去的紫外光能量越多，效果則好:反之亦然。穩(wěn)定效果還與苯環(huán)上烷氧基鏈的長短有關(guān)，烷氧基鏈長,與聚合物相容性好，穩(wěn)定效果更好。

? ? ? ? ?比較常用的二苯甲酮類紫外線吸收劑有UV531等。

3、猝滅劑：主要是金屬絡(luò)合物,如鎳、鈷、鐵的有機(jī)絡(luò)合物。

4、光屏蔽劑：主要有炭黑、氧化鋅、二氧化鈦和鋅鋇等。

? ? ? ?光屏蔽劑能反射或吸收太陽光紫外線，即是在聚合物與光源之間設(shè)置一道屏障，阻止紫外線深入聚合物內(nèi)部，從而可使聚合物得到保護(hù)。

三、光穩(wěn)定劑的選擇：

? ? ? ?選擇光穩(wěn)定劑時,除了其對聚合物的保護(hù)性能外,還必須考慮其他一些因素,例如,物理形態(tài)、顆粒尺寸及分布、熱穩(wěn)定性、與其他添加劑之間可能的相互作用、毒性、揮發(fā)性以及與聚合物的相容性等。光穩(wěn)定劑與聚合物的相容性問題比抗氧劑更為重要,因?yàn)橥ǔ９夥€(wěn)定劑的使用濃度高于抗氧劑，可達(dá)到1%或更多。

? ? ? ?在實(shí)際應(yīng)用中,須在相應(yīng)的塑料中測試添加劑的相容性。測試在室溫以及高于使用溫度40~80℃條件下進(jìn)行,若在長時間內(nèi)不發(fā)生結(jié)霜或渾濁,則可認(rèn)為添加劑與相應(yīng)的塑料相容。

? ? ? ?由于塑料制品通常帶有顏色，因此在判斷其耐候穩(wěn)定性時，就必須考慮顏料對塑料制品光穩(wěn)定性的影響。顏料與基質(zhì)及添加劑的相互作用機(jī)理比較復(fù)雜，不同類型的顏料作用的方式不盡相同。顏料可以起到光敏劑的作用，從而導(dǎo)致含有光穩(wěn)定劑的塑料制品光穩(wěn)定性急劇下降。當(dāng)采用某些有機(jī)黃和有機(jī)紅顏料時，這種現(xiàn)象尤為明顯。

??? ? ?反之，如酞菁藍(lán)等某些顏料能明顯地提高厚截面制品特別是經(jīng)穩(wěn)定化處理的制品的紫外線穩(wěn)定性。這類顏料可能起紫外線吸收劑的作用，以防止有害的紫外線破壞塑料制品的深部。

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? ? ? ??備注：作用機(jī)理方程式，分子結(jié)構(gòu)式自繪，其他圖片來源于網(wǎng)絡(luò)

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