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光稳定剂的作用机理
光稳定剂能明显地、可选择性地消化吸收高效率能量的紫外光，并以热传递方式，将消化吸收的动能以热能工程或没有危害的的低要辐射源释放出消耗掉，进而防止危害肌肤和避免高分子材料高聚物因消化吸收太阳辐射动能而产生激起并从而产生光物理及光化学反应溶解。
光稳定剂的聚光消化吸收与转换原理随类型不一样而异，兹各自描述如下所示;
1.二苯甲酮类
二苯甲酮类紫外光消化吸收别是光稳定剂中运用最普遍的一类。这类光稳定剂对uV—A、uV—B、uV—C都是有比较慢的消化吸收功效。分子结构中的酮基与甲基能转化成本质共价键，组成丁一个螯合环。它在消化吸收丁紫外光光动能后，产生分子结构的热震动，本质共价键毁坏，螯合环开启.把紫外线的动能变为热能工程而释放出此外，分子结构中的羰基会被消化吸收的紫外线能所激起，造成互变异构状况.转化成烯醇式构造.这也耗费了一部分动能。在这里类光稳定剂中，分子结构本质共价键的抗压强度与其说光平稳的实际效果相关.氧键越强，毁坏它所需的动能越大，消化吸收耗去的紫外线动能越多，实际效果则好;相反也是。平稳实际效果还与羰基上烷氧基链的长度相关 假如长·与高聚物相溶性好.平稳实际效果恰好。在二苯甲酮类光稳定剂中.在羰基的邻位务必带有个甲基，不然不可以产生本质共价键一就不可以做为光稳定剂 具备一个邻位甲基的光稳定剂.可消化吸收290～380~m 的紫外光，而几乎不消化吸收能见光，也不会上色，对高分子材料高分子化合物的相溶性也好。若在羰基的邻位具备二个甲基，则可消化吸收300～400fzm 的紫外光，也消化吸收一部分能见光.因为消化吸收了能见光，使其相辅相成光不平衡.使添加此光稳定剂的物件展现淡黄色.与高分子材料高分子化合物的相溶性也差.因而其主要用途就小。尽管不具备邻羟的二苯甲酮也是有消化吸收紫外光的工作能力.但它受阳光照射后会造成本身溶解，故不适合作为光稳定剂。
2.水杨酸钠脂类
水杨酸钠脂类光稳定剂是运用最开始的一类，水杨酸钠酯在分子结构中也有本质共价键。这类光稳定剂对紫外消化吸收的工作能力在进行时很低，并且消化吸收的范畴极窄(低于340vm)，但经紫外线照射一定的时间后，对其消化吸收慢慢 扩大，直到较大消化吸收，这也是因为其在紫外线照射下产生大分子重新排列，产生了紫外光吸收力强的二苯甲酮构造，进而加强其紫外光消化吸收 功效。因此，大家把它称之为先行者型光稳定剂。分子结构重新排列后形成的双甲基二苯甲酮 以及化合物可消化吸收一部分能见光而展现淡黄色.而导致添加此光稳定剂的成分发黄。
3，苯并三唑类
苯并三唑类光稳定剂其作用机理与二苯甲酮类类似。苯并三唑类对紫外光的消化吸收范畴比较广泛，可消化吸收光波长为300～400~m 的光。而对400~m 以上的能见光几乎不消化吸收，因而产品不容易泛色。除此之外，替代的丙烯腈、三嗪类 光稳定剂，其作用机理据推墁I也是按顺一反异构化，使光的热传递戒没有危害的的动能而释放出。丙烯腈替代物类紫外光 吸附剂能消化吸收290～ 320Fm的紫外线，都不消化吸收能见光，不容易使增加物件泛色。三嚎类光稳定剂能消化吸收300～400~m的紫外线。光稳定剂能消化吸收光波长在400~m以内的助色dna(如一NH、一OH、一SO H、一cOOH 等)和头发颜色官能团(如C：N，N：N，N：O，C：O等)。他们全是联接 芬芳核上边。有机化学镍也可做为紫外光吸 收剂，但一般把它分类于猝灭剂(又被称为减活剂或消光剂，或称激光器态猝灭 0、动能猝灭剂)，其消化吸收紫外光的工作能力较上连者低，但能避免高聚物围消化吸收紫外光而发生的分散 。有机化学镍络台物是利用在紫外光光直射全过程中与高分子材料高聚物被激起变成高自旋的分子结构功效，使高自旋返回激发态，把紫外光能量转化为低动能的光谱仪释放，而不导致 其毁坏，进而做到维护高分子材料物不被毁坏。因此把它称之为猝灭荆是由于它与一般光稳定剂的作用机理不一样，紫外光吸 收剂是根据分子结构自身构造转变，而猝灭剂 刚根据分子结构间的能量转移来消退动能 除此之外，光屏蔽掉剂如碳黑、二氧化钛、活性氧化锌、锌 钡等也是一类能消除或反射面紫外光的物 ，在聚台物与灯光中间设定了一道天然屏障，消化吸收或反射面紫外光，使之在未抵达高聚 物表层时就被消化吸收和反射面，阻拦了紫外光 深层次到聚合物內部，在其中高效率较大的是碳黑。氧自由基捕获剂也是一类能造成光平稳功效的成分，是具备室内空间位阻现象的哌啶化合物，称之为遇阻丙烯胺光稳定剂
三、光稳定剂的归类
1.二苯甲酮类 二苯甲酮类光稳定剂全是邻甲基 二苯甲酮的化合物，有人下单甲基、双甲基、三 甲基、四甲基等化合物 该类光稳定剂被普遍用以高压聚乙烯、聚丙稀、聚乙烯、ABS、聚乙烯、聚 氟苯等聚合物及其纺织原料的后梳理，这类光稳定剂与大部分聚合物的适应性好。对光线、耐热性优良。在2D0℃时不区分 解，但提升性强，可用以漆料、塑胶，添加量为0.1～0.5 。
2.水杨酸钠脂类 水杨酸钠脂类紫外光吸剂的紫外光消化率比二苯甲酮类小，消化吸收股票波段窄小(能消化吸收 3409m 下列)，并且其自身对紫外线不是很平稳，叉能消化吸收能见光进而被增加物呈淡黄色，但其价格低.又与聚合物相溶性好，用以化学纤维索、聚脂、PVC、PE、聚偏丁二烯、 聚乙烯等聚合物。
3.苯并三唑类 苯并三唑类光稳定剂的性能提升二苯甲酮类优质，能明显地消化吸收310～385pm 的紫外线，几乎不消化吸收能见光。其可靠性也好，但价钱较贵。
uv—P能消化吸收光波长270～ 380nm 的紫外线，几乎不消化吸收能见光，前期上色性小。适用于聚乙烯、聚乙烯、不饱和脂肪聚 酯、聚碳酸、聚甲基丙烯酸甲酯、高压聚乙烯、ABS等产品，尤其适用没有颜色全透明和浅色系 产品。但不抗皂洗，因为它能溶解偏碱香皂中，使化学纤维色调变黄。uV一326能高效地消化吸收光波长为270～380nm 的紫外线，关键用 于异戊橡胶、聚乙烯、不饱和聚酯、丙烯酸树脂、 环氧树脂胶、ABS、聚氨酯材料等产品。它的平稳实际效果非常好。对金属离子不比较敏感、挥发物小，有抗氧功效，前期易上色。uV一327能明显 消化吸收光波长为270～300nm 的紫外线，适用高压聚乙烯、聚丙稀，也适用聚乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯，聚甲醛聚氨酯材料、ABS、环氧树脂胶等。其有机化学平稳好，挥发物小、毒副作用小、与异戊橡胶相溶性好。uV一54l1消化吸收紫外光光范畴比较广泛，较大消化吸收峰为345nm 在乙酸乙酯中)普遍用以聚乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、不饱和聚酯、硬聚乙烯、聚碳酸、ABS等中。其挥发物小，前期上色性 并不大。
4.三嚷类 三嗪类光稳定剂，对280～ 380nm 的紫外线有较高的吸收力。较苯并三唑类增稠剂吸收力强 是一类高效率的消化吸收型光稳定剂，它是2一甲基苯基三嗪化合物，在邻位上带有甲基。这类物质消化吸收紫外光实际效果与邻甲基的数量相关，邻甲基数量越多，消化吸收紫外光的实力越强。引进不一样官能团.能减少均三囔环的偏碱，但提升了化学物质的耐光性地神长性及与环氧树脂的相溶性 其敬果好于常见的光稳定剂uV一9 uV一531、uV一327。其缺陷是与聚合物的相溶性差，并且也会使增加物上色。汽巴一嘉基企业研发的邻甲基苯二苯基三囔的化合物是一种正离子自分散型光稳定剂，有优良的提升色牢度和热接触抑制特性，可适用于高溫上色、轧染 上色和服装印花
5.替代丙烯腈类 该类光稳定剂能消化吸收310～ 320~m 的紫外光，但消化率较低。具备较好的有机化学稳定和与聚合物的相窖性N一53明显消化吸收光波长为270～ 350nm的紫外光，它适用聚乙烯、缩醛树脂、 异戊橡胶、环氧树脂胶、丙烯酸树脂、丙烯酸乳液、聚氨酯材料、三聚氰胺甲醛树脂和硝酸纤维素等.特别是在适用聚乙烯产品。耐腐蚀性好.溶解二甲苯、甲乙酮、醋酸乙酯等，微溶解乙酸乙酯、工业甲醇，不溶 强电解质。使用量一般为0、1% ～0、5 。N一539为淡黄色液态，可溶解常见的有机溶液.不溶解于水 可授予产品优质的光耐热性，它与环氧树脂的适应性好.不上色。可用作各种各样复合材料。
四、光稳定剂的运用
(一)在纺织产品上的运用
近年来大家对遮挡紫外线纺织物的兴趣爱好非常大.在日本最先开发设计了防紫外光的化学纤维日本和服
装，中国也已开展分析并生产制造出防紫外光的运动装 长统袜、遮阳帽和遮阳伞等。所
应用的主要原材料便是以上的光稳定剂在其中应用较多的还数二苯甲酮类。
1 遮挡紫外线化学纤维的生产制造
应用光稳定剂与屏蔽掉剂(如znO、TiO。等)掺加到化学纤维中开展纺纱.做成遮挡紫外线的化学纤维，织出的纺织物在设计风格、耐 洗性等领域都比应用后梳理增加法好。这类化学纤维能遮太阳中60 的紫外光.在太阳照射下，使服饰内溫度降低4℃ .如今早已技术化。
2.后梳理法增加光稳定剂将光稳定剂增加于服饰或纺织物上的方式因光稳定剂的种类而异。一是将能与甲基纤维素的甲基、丙烯酸树脂的酰胺基、羊毛绒和绸缎上的羟基产生共价键的光稳定剂增加于上色或绵软梳理浴中与此同时染在化学纤维.可以用浸染法、轧染法或服装印花法或绵软梳理增加。汽巴一嘉基及科莱恩企业早已开发设计了该类商品。若用二苯甲酮类光稳定剂，如巴斯夫公司的Uvinul DP—uV，其分于中带有二个甲基.能与甲基纤维素、羊毛绒、丝.醋酯纤维产生共价键而具备感染力。能染在化学纤维，可用以浸染法解决，使用量为DP—uV 10～ 20 (O.W.f).于8O℃ 解决30m[a。也可以用轧染法DP—uV 10O～Z00g/L.多加柔顺剂30g/ L于6O℃ 轧染、l00℃烘干处理3min。也可以与防水涂料共用.做成防紫外光的帐蓬，以防水涂料60g/L.DP uV 8O～ 1 50g/L，金属催化剂(如MgCI 2·6H2O)5g/L.浸轧，烘干处理.焙烘(1 50℃ .2min)。这类施 加减法可 做到耐水洗的实际效果。对280～ 400vm紫外光的屏蔽掉率可选择85 以上。
3 做成微囊再施于纺织物上的办法将光稳定剂用微囊技术性做成微胶 囊，其囊衣以高分子材料高聚物，如丁二烯、丙烯酸树脂为宜，选用边汇聚边微囊的方式做成微囊。将光稳定剂包于囊芯，随后用黏合剂及偶联剂将微囊接触抑制在纺织物上，可做成紫外光屏蔽掉率达85 以上的纺织产品，微囊可以缓控光稳定剂.进而做到高效防紫外光的目地。
4.选用镀层增加法将光稳定剂加上在镀层剂中.开展镀层、烘干处理、焙烘，在镀层液中还可加上其他多功能性棉织物。用此方法做成的帐蓬、遮阳帽。方式简单，但耐老化、耐水洗性尚持改善。
(二)在缩聚反应中的运用
光稳定剂的实际效果检测在棉织物上一般检测其280～4O0Fm光波长紫外光的透射系数。用紫外光分光亮度 计测量其透射系数(或称透光度)，以透射系数的总面积積分值求取其屏蔽掉率，按以下计算公式而得。(1一 )×10。 (1一T~)X100%x 为通过光稳定剂解决的试品的紫外光屏蔽掉率.x：为未通过紫外光消化吸收荆解决的试品的紫外光屏蔽掉率.T。为无试拌时的透射系数曲线图的总面积積分值.L 为解决试拌的透射系数曲线图的总面积投分数. 为没有处理试拌的透射系数曲线图的总面积積分值.其具体步骤方式可参照安林红： 的文章内容。按紫外光屏蔽掉生产加工要求，A级指标为屏蔽掉率达90 。B级规范为屏蔽掉率80 以上，C级为屏蔽掉率50 以上，紫外光通过量少率一般在4.5～74.5 。在聚合物产品中，光稳定剂的成效是以测量老 化实际效果来表述的，测量其耐侯特性，一般采 取二种方式：一是室外空气曝晒.二是人力加快衰老，按时检测试件，观查衰老状况。这2种方式，其結果以室外曝晒法比较靠谱。室外曝晒法的结论与曝晒场所、曝晒時间、曝晒架的方法和视角相关。在我国常挑选广州市.英国设在弗罗里达和亚里桑拿浴。人力衰老法关键是衰老机的动能遍布，采用与日光抵达路面时的动能遍布较贴近，仿真模拟性不错的灯源。其特点是易于控制和管理方法。
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