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受阻胺光稳定剂的概念、作用、分类及使用建议

嘉峪检测网 2021-04-17 17:45

导读:本文详细讲述了塑料等高分子材料光氧老化的受阻胺光稳定剂的概念、作用、分类及使用建议

高分子材料长期暴露在日光下,吸收了紫外线能量,同时在氧气的作用下发生热氧化和光氧化反应,导致聚合物的降解,使得高分子材料制品发生变色、发脆、物理力学性能变差等现象,提前失去原有功能和使用价值。凡能抑制或抑制光氧化或光老化过程,显著提高高分子材料的耐光性能,延缓其降解、老化过程,延长高分子制品的使用寿命所采取的措施,称为光稳定技术,所加入的物质称为光稳定剂。

 

塑料等高分子材料的光氧老化

 

太阳辐射的电磁波在通过空间和臭氧层时,290nm以下和3000nm以上的射线几乎都被滤除,实际到达地面的为290nm-3000nm的电磁波,其中波长范围为400-800nm(约占40%)的是可见光,波长约为800-3000nm(约占55%)的是红外线,而波长约为290-400nm(仅占5%)的是紫外线。

 

受阻胺光稳定剂的概念、作用、分类及使用建议

 

紫外线是引起皮肤变黑、衰老的罪魁祸首,特别是在烈日炎炎的夏天。对于爱美和希望皮肤美白的广大中国女性朋友,你们选用的防晒化妆品大体分为两类:物理防晒和化学防晒,也有人总结了两者的区别,请见下图。

 

受阻胺光稳定剂的概念、作用、分类及使用建议

 

紫外线也是引起塑料、橡胶、合成纤维、涂料、胶黏剂等高分子材料及制品发生老化的主要原因。高分子材料长期暴露在日光下,吸收了紫外线能量,同时在氧气的作用下发生热氧化和光氧化反应,导致聚合物的降解,使得高分子材料制品发生变色、发脆、物理力学性能变差等现象,提前失去原有功能和使用价值。凡能抑制或抑制光氧化或光老化过程,显著提高高分子材料的耐光性能,延缓其降解、老化过程,延长高分子制品的使用寿命所采取的措施,称为光稳定技术,所加入的物质称为光稳定剂。前面的文章已介绍了紫外线吸收剂,本文着重介绍受阻胺类光稳定剂。

 

受阻胺类光稳定剂的概念及作用

 

受阻胺类光稳定剂(HALS)是一类具有空间阻碍的有机胺类化合物,主要包括哌啶衍生物、咪唑酮衍生物和氮杂环烷酮衍生物等系列。其是塑料制品,特别是户外用制品中非常重要的添加剂,是一种起光稳定作用的优良新型光稳定剂。受阻胺对高分子和有机化合物的光氧降解反应有很好的抑制效果,主要应用于塑料、合成纤维、涂料中,尤其是在薄膜、纤维等薄制品中具有不可替代的作用。其中,哌啶类衍生物研究得比较多,发展也最快,已有很多品种供应市场,其中其分子结构中均含有以下结构单元。

 

受阻胺光稳定剂的概念、作用、分类及使用建议

 

该类光稳定剂几乎不吸收紫外线,主要是通过捕获自由基、淬灭单线态氧生色团和分解过氧化物等作用而产生稳定效果,是目前公认的高效光稳定剂。一直以来,有关其光稳定机理的研究异常活跃,尽管迄今仍有许多现点未能取得一致。但其光稳定功能却是毋庸置疑的。

 

受阻胺光稳定剂的分类

 

受阻胺光稳定剂按其分子量来划分,主要分为低分子量、中分子量和高分子量三类;按聚合度来划分,主要包括单体型和据和讯个两种;按性状来划分,主要有液体和固体两类;固体类还有粉末状和颗粒状等等。比较典型的品种有770、944、292等等。当然也有受阻胺类光稳定剂的复合产品,如光稳定剂791、光稳定剂783等等。

 

受阻胺光稳定剂的概念、作用、分类及使用建议

 

光稳定剂700分子结构式

 

受阻胺光稳定剂的概念、作用、分类及使用建议

 

光稳定剂944分子结构式

 

受阻胺光稳定剂的概念、作用、分类及使用建议

 

光稳定剂292分子结构式

 

受阻胺类光稳定剂的使用建议

 

受阻胺光稳定剂是目前最有前途的一类新型高效光稳定剂,在国际上年平均需求增长率为20%~30%。尤其在聚乙烯、聚丙烯行业中用量最大。

 

受阻胺光稳定剂的概念、作用、分类及使用建议

 

在实际应用中,为了改善和提高塑料及其制品的光稳定性,需要根据其所使用的环境及材料的特点进行择优使用光稳定剂。尽管受阻胺类光稳定剂的光稳定效率很高,但单单使用一种助剂往往达不到预期效果,这就是为什么会出现不同复配产品的原因。每一个光稳定剂品种有其各自的优势,其成功应用还需考虑与基体材料的相容性、迁移性、加工性、稳定性、协同性等各种要素。

 

受阻胺光稳定剂在塑料及其制品中的添加量通常为千分之几,那么在进行造粒或注塑等加工时,采取助剂直接添加的方法,往往使得助剂在产品中不能达到比较均匀的分散效果,特别是在塑料薄膜、纤维等薄制品中,导致其不能发挥到最佳效能。

 

对此,诚挚建议:对产品品质和质量稳定性要求较高的厂家,尽可能在生产时采取添加抗老化母粒的方式以提高材料的品质,特别是对于高分子材料的薄制品和纤维制品,更是如此。

 

受阻胺光稳定剂的概念、作用、分类及使用建议

来源:Internet

关键词: 塑料 添加剂 HALS 紫外线 光氧老化 高分子材料

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