青岛受阻胺光稳定剂的新应用领域及合成技术PPT优选版
合集下载
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
受阻胺光稳定剂的发展和应用仅有四十多年的历程，受 阻胺光稳定剂的化学结构、作用机理、合成工艺和应用 技术，一直是相关科技工作者的研究重点。世界高分子 制品和精细化工产品应用技术的发展，以及受阻胺光稳 定剂在非常规塑料和化工领域的应用,都为受阻胺光稳 定剂的应用开发提供了良好的市场前景，也对受阻胺光 稳定剂的合成技术提出了更高的要求。
表 测2试在不NF同PAH7A0L1S垂偏19直振9燃片6烧耐年步光骤性以下来进行，，将西测欧试物受聚丙阻烯胺纤维光针织稳品定在离剂去破消坏费性火量焰后始，终测试占物火光焰稳自行定熄灭剂的消时间费称“总火焰后”。
N-OR-1(0. 量66%以上，并略有上升趋势，HALS年均消费增速超过光稳定剂总增 速。 提升偏振片耐光性的途径，是将聚乙烯醇偏振薄膜两侧粘有三乙酰基纤维素保护薄膜，粘合剂含结构式为（Ⅰ）或（Ⅱ）的受阻胺光
提升偏振片耐光性的途径，是将聚1乙99烯6醇年偏振薄膜两侧2粘00有2三年乙酰基纤维素20保0护5年薄膜，粘合剂含20结0构8年式为（Ⅰ）19或9（6-Ⅱ20）0的8年受阻胺光 稳高定产剂 率和超高产率木质纸浆纸光吨诱导将快速%变色，尤吨其当木质纸%浆纸曝露吨于室内荧%光和日光的吨近紫外线%（波长3均00～增40长0n率m）%辐照时，
表2 不同HALS偏振片耐光性
HALS
∆A
偏振片（一）
HALS（Ⅰ）
0.4
偏振片（二）
HALS（Ⅱ）
0.5
偏振片（三）
AFG-01
0.3
空白偏振片
无HALS
0.8
3 新型彩色影像防褪色剂
彩色影像褪色、变色的速度是衡量彩色相纸性能的 一项重要指标。使用紫外线吸收剂和防褪色剂是一 项可行并有效的防褪色措施。
3.9
250
2.4
-3.8
其它
250 3.8 340 3.9 360 3.7 390 3.7
3.8
合计
6500 100.0 8890 100.0 9720 100.0 10600 100.0
4.2
1 含受阻胺基团的有机电子材料
有机电子材料可用作载流子传输材料、发光材料以 及导电材料等，可广泛应用于有机电致发光器件、 光伏电池、有机场效应管、荧光传感和激光等有机 电子领域。但有机电子材料同样存在对光、热和氧 的稳定性或使用寿命问题，特别是有机太阳能电池， 其光、热、电、氧的稳定性至关重要。
2耐候偏振片
平板显示器（FPD），如液晶显示器（LCD）等，要具有一层薄膜 状的偏振片。具有偏振片的平板显示器（FPD），可用于汽车导航 的车辆液晶显示器、液晶投影仪的液晶显示器、笔记本型个人计 算机监视器、台式监视器、液晶电视机、摄像机显示屏、数码相 机的监视屏、娱乐用显示器、便携 显示器等。对于要求用于室 外的FPD，且光通量增加，因而需要具有更高耐光性的偏振片。
表3 HALS防褪色剂老化结果
序号 防褪色剂与成色剂比
1
0
2
1/3
3
1/2
密度的相对变化率%
18
16
12
11
22
12
9.08.012来自126.01.0
试验结果显示，使用了防褪色剂后彩色相纸的密度变 化率，比不使用防褪色剂减少，即褪色速度减慢了，说 明HALS防褪色剂效果良好。
解决上述问题的途径之一是将受阻胺官能团键合到 有机电子材料中。含有受阻胺结构的电子材料可以 作为主体材料，也可以作为稳定剂少量添加到有机 电子材料中。
含有受阻胺基团和螺结构单元的有机电子材料：二（2‚2‚6‚6-四甲 基哌啶-4-基）6‚6‘-[2‚5-二（9‚9’-螺二芴-2-基）- 1‚4-苯二（氧 基）]二己酸酯，结构式如下：
稳定剂
1-氧基-2‚2‚6‚6—四甲基哌啶（TEMPO）或2‚2‚6‚6-四甲基哌啶N-氧自由基，可以减缓高产率和超高产率木质纸浆的变色速度，起到光稳
定作用。
表 1 西欧光稳定剂消费情况
沿着偏振片的吸收轴，测量光老化前后的λmax吸收，且用差值∆A衡量耐光性高低，∆A越小，表示光分解越小，因此耐光性越高。
现有的防褪色剂种类有：酚类、色瞒类、咕吨类、 双螺茚类、芳醚类、金属螯合物类、磷酰胺类和有 机硅化合物等。利用HALS作影像防褪色剂是一种较 新的方法，用作影像防褪色剂的HALS，其特点是： 每个分子中具有多个光稳定基团，每个分子中具有 多类光稳定基团，以便更适合感光材料领域的分子 设计。HALS应用于彩色相纸配方、单层涂布、防褪 色剂与成色剂比分别为1/3和1/2，人工加速老化20 天，试验结果见表3。
这基一）缺 ]二点己将酸木酯H质，A纸结L浆构S纸类式的如用下途：限43制0于0 短寿6命6.、2 低价值60的00纸类产6品7.。5 6500
66.9
7200
67.9
4.4
但非有N-O机R电H子A苯L材S 料并同三样唑存在类对光、9热50和氧的1稳4.定6 性或使14用00寿命问1题5.，7 特别1是7有00机太阳17能.4电池，1其82光0、热、17电.1、氧的稳定5性.6至关重要。
中国受阻胺二光稳苯定甲剂酮的产类能、产6量00、出口量9.2，已经在83世0界化工9和.3塑料行业88具0有举足8轻.1重的地9位4。0 8.9
3.8
高产率和超高产率木质纸浆纸光诱导将快速变色，尤其当木质纸浆纸曝露于室内荧光和日光的近紫外线（波长300～400nm）辐照时，
这一缺点将镍木络质纸合浆物纸类的用途限4制00于短寿命6.2、低价值32的0纸类产3品.6。 380
提升偏振片耐光性的途径，是将聚乙烯醇偏振薄膜两侧粘有三乙 酰基纤维素保护薄膜，粘合剂含结构式为（Ⅰ）或（Ⅱ）的受阻 胺光稳定剂
耐光性测试：采用100W高压汞灯为光源，经滤光器滤光，得
到波长为420～500nm的光，于120℃照射滤光片48小时。沿着偏振 片的吸收轴，测量光老化前后的λmax吸收，且用差值∆A衡量耐光 性高低，∆A越小，表示光分解越小，因此耐光性越高。∆A因HALS 不同而显差异，结果见表2。
受阻胺光稳定剂的新应用领域及合成 技术
李杰 北京加成助剂研究所
年11月 青 岛
受阻胺光稳定剂（HALS）是一类具有空间位阻效应的有 机胺类化合物，因其具有分解氢过氧化物、猝灭激发态 氧、捕获自由基、且有效基团具有可循环再生功能，
HALS光稳定效率非常高，使之成为国内外塑料制品中 用量最大的一类光稳定剂。
表 测2试在不NF同PAH7A0L1S垂偏19直振9燃片6烧耐年步光骤性以下来进行，，将西测欧试物受聚丙阻烯胺纤维光针织稳品定在离剂去破消坏费性火量焰后始，终测试占物火光焰稳自行定熄灭剂的消时间费称“总火焰后”。
N-OR-1(0. 量66%以上，并略有上升趋势，HALS年均消费增速超过光稳定剂总增 速。 提升偏振片耐光性的途径，是将聚乙烯醇偏振薄膜两侧粘有三乙酰基纤维素保护薄膜，粘合剂含结构式为（Ⅰ）或（Ⅱ）的受阻胺光
提升偏振片耐光性的途径，是将聚1乙99烯6醇年偏振薄膜两侧2粘00有2三年乙酰基纤维素20保0护5年薄膜，粘合剂含20结0构8年式为（Ⅰ）19或9（6-Ⅱ20）0的8年受阻胺光 稳高定产剂 率和超高产率木质纸浆纸光吨诱导将快速%变色，尤吨其当木质纸%浆纸曝露吨于室内荧%光和日光的吨近紫外线%（波长3均00～增40长0n率m）%辐照时，
表2 不同HALS偏振片耐光性
HALS
∆A
偏振片（一）
HALS（Ⅰ）
0.4
偏振片（二）
HALS（Ⅱ）
0.5
偏振片（三）
AFG-01
0.3
空白偏振片
无HALS
0.8
3 新型彩色影像防褪色剂
彩色影像褪色、变色的速度是衡量彩色相纸性能的 一项重要指标。使用紫外线吸收剂和防褪色剂是一 项可行并有效的防褪色措施。
3.9
250
2.4
-3.8
其它
250 3.8 340 3.9 360 3.7 390 3.7
3.8
合计
6500 100.0 8890 100.0 9720 100.0 10600 100.0
4.2
1 含受阻胺基团的有机电子材料
有机电子材料可用作载流子传输材料、发光材料以 及导电材料等，可广泛应用于有机电致发光器件、 光伏电池、有机场效应管、荧光传感和激光等有机 电子领域。但有机电子材料同样存在对光、热和氧 的稳定性或使用寿命问题，特别是有机太阳能电池， 其光、热、电、氧的稳定性至关重要。
2耐候偏振片
平板显示器（FPD），如液晶显示器（LCD）等，要具有一层薄膜 状的偏振片。具有偏振片的平板显示器（FPD），可用于汽车导航 的车辆液晶显示器、液晶投影仪的液晶显示器、笔记本型个人计 算机监视器、台式监视器、液晶电视机、摄像机显示屏、数码相 机的监视屏、娱乐用显示器、便携 显示器等。对于要求用于室 外的FPD，且光通量增加，因而需要具有更高耐光性的偏振片。
表3 HALS防褪色剂老化结果
序号 防褪色剂与成色剂比
1
0
2
1/3
3
1/2
密度的相对变化率%
18
16
12
11
22
12
9.08.012来自126.01.0
试验结果显示，使用了防褪色剂后彩色相纸的密度变 化率，比不使用防褪色剂减少，即褪色速度减慢了，说 明HALS防褪色剂效果良好。
解决上述问题的途径之一是将受阻胺官能团键合到 有机电子材料中。含有受阻胺结构的电子材料可以 作为主体材料，也可以作为稳定剂少量添加到有机 电子材料中。
含有受阻胺基团和螺结构单元的有机电子材料：二（2‚2‚6‚6-四甲 基哌啶-4-基）6‚6‘-[2‚5-二（9‚9’-螺二芴-2-基）- 1‚4-苯二（氧 基）]二己酸酯，结构式如下：
稳定剂
1-氧基-2‚2‚6‚6—四甲基哌啶（TEMPO）或2‚2‚6‚6-四甲基哌啶N-氧自由基，可以减缓高产率和超高产率木质纸浆的变色速度，起到光稳
定作用。
表 1 西欧光稳定剂消费情况
沿着偏振片的吸收轴，测量光老化前后的λmax吸收，且用差值∆A衡量耐光性高低，∆A越小，表示光分解越小，因此耐光性越高。
现有的防褪色剂种类有：酚类、色瞒类、咕吨类、 双螺茚类、芳醚类、金属螯合物类、磷酰胺类和有 机硅化合物等。利用HALS作影像防褪色剂是一种较 新的方法，用作影像防褪色剂的HALS，其特点是： 每个分子中具有多个光稳定基团，每个分子中具有 多类光稳定基团，以便更适合感光材料领域的分子 设计。HALS应用于彩色相纸配方、单层涂布、防褪 色剂与成色剂比分别为1/3和1/2，人工加速老化20 天，试验结果见表3。
这基一）缺 ]二点己将酸木酯H质，A纸结L浆构S纸类式的如用下途：限43制0于0 短寿6命6.、2 低价值60的00纸类产6品7.。5 6500
66.9
7200
67.9
4.4
但非有N-O机R电H子A苯L材S 料并同三样唑存在类对光、9热50和氧的1稳4.定6 性或使14用00寿命问1题5.，7 特别1是7有00机太阳17能.4电池，1其82光0、热、17电.1、氧的稳定5性.6至关重要。
中国受阻胺二光稳苯定甲剂酮的产类能、产6量00、出口量9.2，已经在83世0界化工9和.3塑料行业88具0有举足8轻.1重的地9位4。0 8.9
3.8
高产率和超高产率木质纸浆纸光诱导将快速变色，尤其当木质纸浆纸曝露于室内荧光和日光的近紫外线（波长300～400nm）辐照时，
这一缺点将镍木络质纸合浆物纸类的用途限4制00于短寿命6.2、低价值32的0纸类产3品.6。 380
提升偏振片耐光性的途径，是将聚乙烯醇偏振薄膜两侧粘有三乙 酰基纤维素保护薄膜，粘合剂含结构式为（Ⅰ）或（Ⅱ）的受阻 胺光稳定剂
耐光性测试：采用100W高压汞灯为光源，经滤光器滤光，得
到波长为420～500nm的光，于120℃照射滤光片48小时。沿着偏振 片的吸收轴，测量光老化前后的λmax吸收，且用差值∆A衡量耐光 性高低，∆A越小，表示光分解越小，因此耐光性越高。∆A因HALS 不同而显差异，结果见表2。
受阻胺光稳定剂的新应用领域及合成 技术
李杰 北京加成助剂研究所
年11月 青 岛
受阻胺光稳定剂（HALS）是一类具有空间位阻效应的有 机胺类化合物，因其具有分解氢过氧化物、猝灭激发态 氧、捕获自由基、且有效基团具有可循环再生功能，
HALS光稳定效率非常高，使之成为国内外塑料制品中 用量最大的一类光稳定剂。