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紫外線(xiàn)吸收劑

紫外線(xiàn)吸收劑是指能吸收陽(yáng)光或熒光源中紫外線(xiàn)部分,而本身結(jié)構(gòu)不起變化的一類(lèi)物質(zhì)。它能將高能量的紫外線(xiàn)光能轉(zhuǎn)換成熱能或無(wú)破壞性的較長(zhǎng)光波釋放出來(lái),從而保護(hù)添加有紫外線(xiàn)吸收劑的物質(zhì)免遭紫外線(xiàn)破壞。主要用作塑料、橡膠、涂料、染料等的光穩(wěn)定劑,防止它們?cè)陂L(zhǎng)期暴露于陽(yáng)光下的光分解作用。一般要求色淺,有良好的混溶性、耐熱性和化學(xué)穩(wěn)定性,低的揮發(fā)性等。用于食品包裝材料時(shí),還需無(wú)毒和不遷移性。紫外線(xiàn)的波長(zhǎng)中290nm以下者,在到達(dá)地面以前,就被臭氧層全部吸收,成為問(wèn)題者為290~400nm的紫外線(xiàn),其光能量與聚合物的老化有關(guān)。紫外線(xiàn)吸收劑的作用,是選擇性地吸收這種高能量的紫外線(xiàn),經(jīng)能量轉(zhuǎn)換,使其變?yōu)闊o(wú)害的能量而釋放或消耗。根據(jù)聚合物的種類(lèi)不同,使其劣化的紫外線(xiàn)波長(zhǎng)也不相同。可以受到最大作用的波長(zhǎng)為:聚乙烯300nm、聚氯乙烯 310nm、聚苯乙烯318nm,聚酯325nm、聚丙烯 310nm、氯乙烯-乙酸乙烯共聚物為322~364nm、聚甲醛300~320nm、聚碳酸酯295nm、硝化纖維素310nm、聚甲基丙烯酸甲酯290~ 315nm、熱塑性樹(shù)酯290~320nm、不飽和聚酯 325nm。各種物質(zhì)對(duì)紫外線(xiàn)的敏感波長(zhǎng)不同,各種紫外線(xiàn)吸收劑能吸收的光波范圍也不同,適當(dāng)?shù)倪x擇,才能取得滿(mǎn)意的光穩(wěn)定效果。
聚合物固化后在光的長(zhǎng)時(shí)間作用下,會(huì)發(fā)生變色現(xiàn)象。為減少光對(duì)聚合物的影響,可加入少量紫外線(xiàn)吸收劑。如2-羥基-4-甲氧基二苯甲酮。在光作用下,紫外線(xiàn)吸收劑發(fā)生螯合開(kāi)環(huán),吸收光的能量;在螯合環(huán)閉合時(shí),吸收的能量又以其他無(wú)害能量放出。如果紫外線(xiàn)吸收劑開(kāi)環(huán)所需能量越大,則傳遞給聚合物的能量就越少,光對(duì)聚合物的影響就越小。由于紫外線(xiàn)吸收劑具有上述特性,一般用量很少(0.1%~1%)就能發(fā)揮良好作用。
紫外線(xiàn)吸收劑應(yīng)具備以下條件:①可強(qiáng)烈吸收紫外線(xiàn)(尤其是波長(zhǎng)為290~400nm);② 熱穩(wěn)定性好,即使在加工中也不會(huì)因熱而變化,揮發(fā)性小;③化學(xué)穩(wěn)定性好,不與材料中其他組分發(fā)生不利反應(yīng);④混溶性好,可均勻分散在材料中,不噴霜、不滲出;⑤吸收劑本身的光化學(xué)穩(wěn)定性好,不分解,不變色;⑥無(wú)色、無(wú)毒、無(wú)嗅; ⑦耐浸洗;⑧價(jià)廉、易得。紫外線(xiàn)吸收劑按化學(xué)結(jié)構(gòu)可分為以下幾類(lèi):水楊酸酯類(lèi)、苯酮類(lèi)、苯并三唑類(lèi)、取代丙烯腈類(lèi)、三嗪類(lèi)和其他類(lèi)。
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