光稳定剂
光稳定剂
光稳定剂百科名片凡能屏障或抑制光氧化还原或光老化过程而加入的一些物质称为光稳定剂。
涂料、塑料、橡胶、合成纤维等制品在日光或强的荧光下(因为含有害紫外线较普通荧光灯多），因吸收紫外线而引发自我氧化，导致聚合物降解，使制品的外观和物理机械性能恶化，这一过程称为光氧化还原或光老化。
紫外线也能穿过人体皮肤表层，破坏皮肤细胞，使皮肤真皮逐渐变硬而失去弹性，加快衰老和出现皱纹。
目录[隐藏]光稳定剂定义光稳定剂作用机理光稳定剂分类光稳定剂选择[编辑本段]光稳定剂定义Light stabilizer ,light stability agent,photo stabilizer, 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。
[编辑本段]光稳定剂作用机理光稳定剂的作用机理因自身结构和品种的不同而有所不同。
有的可以屏蔽、反射紫外线或吸收紫外线并将其转化为无害的热能；有的可猝灭被紫外线激发的分子或基团的激发态，使其回复到基态，排除或减缓了发生光氧化还原反应的可能性；有的因捕获因光氧化还原产生的自由基，从而阻止了导致制品老化的自由基反应，使制品免遭紫外线破坏。
工业上对光老化的有效防止阻缓，多以两种以上有不同作用机理的抗老化剂复配，因为各种抗老化剂特别是光吸收剂都有自身对紫外线不同的吸收波段。
复配配方如：二笨甲酮+苯并三唑类加受阻胺(HAL)类，可以起到单一光稳定剂所无法达到的最佳效果。
防晒化妆品中所加入的紫外线吸收剂，其防晒机理也是基于分散或吸收入射到皮肤表面上的紫外线，从而使皮肤避免或减少受到紫外线伤害。
[编辑本段]光稳定剂分类一、按作用机理可分为1）光屏蔽剂、2）紫外线吸收剂(UV absorber)、3）猝灭剂(quencher)、4）自由基捕获剂。
光稳定剂作用机理
光稳定剂是一类化学物质，其主要作用是在聚合物材料中吸收紫外光并转换为热能，从而防止或延缓材料的光老化过程。
光稳定剂的作用机理可以从以下几个方面来解释：
1.吸收紫外光：光稳定剂通常含有具有较高吸收紫外光能力的化学结构，如苯芳族、苯缩醛或二苯甲酮等。
当聚合物材料暴露在紫外光下时，光稳定剂能够吸收紫外光，并将其能量转换为热能。
2.能量转换：吸收紫外光后，光稳定剂会将其能量转化为热能，由于热散失的速度相对较快，可以防止能量在聚合物材料中的累积，从而减少光老化的发生。
这种能量转换的过程有助于保护聚合物材料的长期稳定性和性能。
3.自由基清除：在紫外光的作用下，聚合物材料中可能会产生自由基，这些自由基可以引发氧化反应，导致聚合物的断裂和脆化。
光稳定剂中的化学物质具有自由基清除的作用，它们能够捕获和中和自由基，从而减少自由基引发的氧化反应，有助于保护聚合物的结构完整性。
4.能量转移：光稳定剂还可以通过能量转移的方式来保护材料。
当聚合物材料吸收紫外光时，光稳定剂能够接受该能量，并通过内部的能量转移过程将其转移到材料的较不敏感区域。
这样可以减少紫外光对聚合物结构的直接影响，延缓光老化的发生。
需要指出的是，光稳定剂的具体作用机理可能因不同的化学结构、聚合物类型和应用环境而有所不同。
因此，在具体使用光稳定剂时，应选择适合的光稳定剂类型和合适的添加量，并结合实际情况进行科学合理的设计和应用。
同时，光稳定剂的性能也受到多种因素的影响，如温度、湿度和环境气氛等，因此应注意选择适合的光稳定剂和综合考虑各项因素。
光稳定剂
第一节
第二节
光稳定剂概述
光稳定剂的作用机理
第三节
第四季 第五节
光稳定剂的选用原则
光稳定剂在聚合物中的应用 光稳定剂的发展概况和发展趋势
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第一节
光稳定剂概述
由书中P67表3-1和表3-2可看出有机
化合物的波长通常在290—400nm 所以容易被紫外线破坏，因此需要
用到光稳定剂。
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光稳定剂：凡能抑制或减缓光降解过程进行的措
自由基捕获剂作为第四道防线是以清除自由基，
切断自动氧化链反应的方式实现光稳定目的。
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第三节
光稳定剂的选用原则和应用
树脂的敏感波长与紫外线吸收剂的有效波长的一 致性。
与其他助剂的协同效应 主要考虑与抗氧剂和热稳定剂的协同效应，减少
产生对抗效益。
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光稳定剂的并用 制品的厚度和稳定剂的用量：薄制品和纤
4、其他应用
在PS中的应用
选用二苯甲酮类、苯并三唑类。
在ABS中的应用
单独使用紫外线吸收剂效果不佳，但与抗氧剂并
用，可显著提高其耐候性。炭黑可有效提高ABS的耐
候性。
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第五节 光稳定剂的发展概况 和发展趋势
一、光稳定剂的国内外生产状况
二、光稳定剂的发展趋势
1、传统光稳定剂的应用性能特点 直到目前已经开发的光稳定剂体系实际上只能适 用于特定应用条件和环境下某些品种聚合物材料 的光稳定。这是因为它们应用性能都还存在明显 的美中不足之处。
抗氧剂以及硫代二丙酸酯类抗氧剂并用时，效果
更佳。
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3、在聚丙烯中的应用
由于聚丙烯分子结构中存在着叔碳原子，比聚乙 烯更易老化，聚丙烯经户外曝晒后产生羰基和其 他降解产物，其物理机械性能随之发生变化。如
光稳定剂770 闪点
光稳定剂770 闪点光稳定剂770是一种在化工领域相当重要的物质呢，咱们今天就来唠唠它的闪点。
一、啥是光稳定剂770。
光稳定剂770呀，就像是材料的小保镖。
在很多塑料制品、橡胶制品之类的材料里，它可起着大作用呢。
你想啊，这些材料要是暴露在阳光或者其他光源下，就很容易被破坏，就像咱们人要是一直在大太阳下晒着，皮肤会受伤一样。
光稳定剂770就能防止这种破坏，让这些材料保持良好的性能，用得更久。
二、闪点的概念。
那闪点又是啥呢？简单来说，闪点就是一个温度值。
在这个温度下，光稳定剂770这种物质可能会产生一种一闪即灭的小火焰，就像小火花调皮地闪了一下。
这个温度很重要哦，它能告诉我们这个物质在储存、运输和使用过程中的安全性。
如果闪点低，那就意味着这个物质在比较低的温度下就可能有燃烧的小危险，就像个小炸弹一样，随时可能因为温度的变化而变得不安全。
1. 纯度。
光稳定剂770的纯度对闪点有不小的影响呢。
如果纯度高，杂质少，那它的闪点可能就会比较稳定，就像一个单纯的人，行为比较好预测。
但是如果纯度不够，那些杂质就像是捣蛋鬼，可能会让闪点变得不稳定，一会儿高一会儿低的。
2. 环境因素。
环境也很关键呀。
周围的温度、湿度还有气压，都像是一群小跟班，影响着光稳定剂770的闪点。
比如说，温度高的时候，分子运动就比较活跃，可能就更容易达到闪点，就像人在炎热的天气里容易变得躁动不安一样。
湿度大的时候呢，可能会和光稳定剂770发生一些小互动，也会改变它的闪点情况。
测定光稳定剂770的闪点可不是一件简单的事儿，就像猜谜语一样，得用专门的方法。
通常会用到一些仪器，像闪点测定仪之类的。
把光稳定剂770放在仪器里，然后慢慢升高温度，仔细观察什么时候出现那一闪即灭的小火焰。
这个过程得特别小心，就像照顾小婴儿一样，稍微不注意，结果可能就不准确了。
而且不同的测定标准可能会有一些小差异，这就更需要操作人员特别细心啦。
五、在实际中的意义。
1. 生产方面。
光引发剂和光稳定剂
光引发剂和光稳定剂是两种不同的化学物质，它们在化学反应和光化学反应中起到不同的作用。
光引发剂是一种能够在紫外光区或可见光区吸收能量，产生自由基、阳离子等，从而引发单体聚合交联固化的化合物。
它的主要作用是促进或引发聚合反应，即通过吸收光能将光能转化为化学能，从而引发聚合反应的进行。
光引发剂通常在光照条件下被激发，产生自由基或阳离子等活性物质，这些活性物质进一步引发单体聚合，最终形成高分子聚合物。
光稳定剂是一种能够防止或减缓聚合反应中的光引发
反应的物质。
它通常被添加到高分子聚合物中，以提高聚合物的耐久性和稳定性，防止聚合物的降解和老化。
光稳定剂的作用机理比较复杂，通常包括吸收紫外线、猝灭单线态氧、将氢过氧化物分解成非活性物质等功能。
通过这些作用，光稳定剂能够有效地减缓聚合物的光老化过程，延长聚合物的使用寿命。
综上所述，光引发剂和光稳定剂的作用截然不同。
光引发剂的主要作用是促进聚合反应的进行，而光稳定剂的主要作用是防止聚合物的降解和老化，提高聚合物的耐久性和稳定性。
在实际应用中，它们通常被用于不同的领域，如光固化涂料、3D打印等领域。
光稳定剂的作用机理
光稳定剂是一种能够抑制或减缓光氧化反应的化学物质，主要用于保护聚合物材料免受紫外线辐射的损害。
其作用机理主要包括以下几个方面：
1. 吸收紫外线：光稳定剂能够吸收紫外线，并将其转化为无害的热能，从而减少紫外线对聚合物材料的损害。
2. 猝灭自由基：光稳定剂可以与光氧化反应中产生的自由基结合，使其失去活性，从而减缓光氧化反应的速度。
3. 捕获自由基：光稳定剂可以捕获光氧化反应中产生的自由基，并将其转化为稳定的化合物，从而减少自由基对聚合物材料的损害。
4. 防止氧的扩散：光稳定剂可以在聚合物材料表面形成一层保护膜，防止氧的扩散，从而减少光氧化反应的发生。
5. 提高聚合物材料的稳定性：光稳定剂可以与聚合物材料中的官能团发生化学反应，从而提高聚合物材料的稳定性，减少光氧化反应的发生。
总之，光稳定剂通过吸收紫外线、猝灭自由基、捕获自由基、防止氧的扩散和提高聚合物材料的稳定性等多种方式来保护聚合物材料免受紫外线辐射的损害。
高分子光稳定剂
高分子光稳定剂
1什么是高分子光稳定剂
高分子光稳定剂，又称为防腐防晒剂，是一种特殊的添加剂，属于有机高分子合成材料，具有凹凸异性。
它能分解上千种有害物质，使被治疗的物质具有紫外线吸收、减少光变色的性能。
2高分子光稳定剂的作用
1、防止各种材料受紫外线的腐蚀，延长使用寿命。
2、使材料耐日晒，可以有效防止外观的变色，使材料具有温和天然的色泽。
3、可以对高分子材料起到保护作用，防止高分子材料受损，延长产品寿命。
3高分子光稳定剂的应用
高分子光稳定剂主要用于工业原材料乃至终成品的防晒、防腐蚀、防老化行业。
它常见的应用主要有：油漆、塑料、鞋、皮革、橡胶、包装材料、石油化工类、建筑材料类、纸类、油脂类、服装材料等。
4高分子光稳定剂的特点
1、具有良好的光稳定性和耐磨性，使产品使用寿命延长；
2、省去多余的安全涂料，可以提高生产效率；
3、具有良好的耐空气性和耐水性，可以保证产品的外观平整，具有较高的服贴性和装饰。
5高分子光稳定剂的对人体的影响
表面涂覆高分子光稳定剂的物品在使用过程中，可被丝般柔软的表层保护，从而降低了人体的刺激，使人们的日常使用更加安全安心。
而且，高分子光稳定剂还有分解有害物质的功能，大大减少污染物的排放，有利于人们的健康。
光稳定剂析出
光稳定剂析出
光稳定剂析出是指在某些产品（如塑料制品、涂料、染料等）中使用的光稳定剂溶解在产品中的溶液或熔体中，随着时间的推移，由于条件的改变（如温度、压力、湿度等），光稳定剂不能保持在产品中的溶解状态，发生析出的现象。
光稳定剂是一种可以增强产品对紫外光的抵抗能力和延长产品的使用寿命的化学物质。
然而，由于其在产品中的含量较高，结构较复杂，溶解度有限，容易受到外界条件的影响，因此在一定条件下光稳定剂会从产品中析出出来。
光稳定剂析出的原因可能有多种，例如温度的波动、湿度的变化、溶液中其他成分的相互作用等。
当这些因素超过光稳定剂的溶解度或稳定性极限时，光稳定剂就会析出出来，形成固体颗粒或晶体。
光稳定剂析出对产品的性能和外观会产生一定的影响。
析出的光稳定剂会减少产品对紫外线的抵抗能力，降低产品的抗老化性能，导致产品变色、变黄、变脆等问题。
因此，对于需要使用光稳定剂的产品，需要在设计、生产和使用过程中合理控制条件，避免光稳定剂析出所带来的负面影响。
紫外光吸收剂和光稳定剂
紫外光吸收剂和光稳定剂都是用于保护高分子材料免受紫外线和其他光源影响的化学物质。
它们在高分子材料的耐候老化防护中发挥着重要作用。
紫外光吸收剂是一种物理防护方式，它能够吸收阳光及荧光光源中的紫外线部分，而本身又不发生变化。
这些有害的紫外光通过化学上的氧化还原作用，可能使颜色分子分解褪色。
因此，紫外光吸收剂必须具备强烈的紫外线吸收能力，尤其是在波长为290~400nm的范围内。
此外，它们还需要具有良好的热稳定性和化学稳定性，不与制品中的材料组分发生不利反应，且能够均匀地分散在材料中。
光稳定剂则是一种自由基捕获剂，其作用过程是循环再生的。
与紫外光吸收剂不同，光稳定剂主要通过捕捉自由基来防止高分子材料的老化。
这种防护方式的效果与所要保护的有机产物的分子结构、极性、厚度、密度、酸碱度、颜填料等因素有关。
综上所述，紫外光吸收剂和光稳定剂在防护高分子材料耐候老化方面各有其特点。
它们可以单独使用，也可以结合使用，以达到更好的防护效果。
光稳定剂的种类及其作用机理
光稳定剂的种类及其作用机理光稳定剂（Light Stabilizers）是一种重要的添加剂，用于提高聚合物材料、涂料和油漆等有机材料的耐候性和光稳定性。
它可以有效延长有机材料的使用寿命，防止色素退色、表面发黄、裂化或变质等问题。
光稳定剂的作用机理主要通过吸收或反射和分散紫外线辐射，抑制自由基和离子化的产生，从而保护有机材料不受紫外线辐射的损害。
根据其作用机理，光稳定剂可以分为吸收型光稳定剂和反射型光稳定剂两大类。
一、吸收型光稳定剂吸收型光稳定剂是一类能够吸收紫外线能量的化合物，其主要作用是通过吸收紫外线辐射能量，转化为较低能量的热能，从而减少有机材料的紫外线穿透性。
典型的吸收型光稳定剂有苯基三嗪类、苯三咪啉类、苯二酮类、杂环杂酮类、二噻吩类等。
1.苯基三嗪类：如二苯基三嗪（UV-9）、二氯二苯基三嗪（UV-24）、二氯二苄基三嗪（UV-326）等。
它们主要通过吸收UV-A区的紫外线，转化为无害的热能，从而保护有机材料。
相比其他吸收型光稳定剂，苯基三嗪类具有吸光度高、光解产物稳定等特点。
2. 苯三咪啉类：如常用的光稳定剂944、Tinuvin 292等。
它们主要吸收UV-A和UV-B区的紫外线，通过内部光谱滤光作用，减少有害紫外线的吸收，从而减小紫外线辐射对有机材料的破坏。
苯三咪啉类光稳定剂还具有氧化稳定性强、阻止氧化反应的发生等特点。
3.苯二酮类：如光稳定剂UV-531、UV-P;等。
它们吸收UV-A和UV-B区的紫外线，通过内部能量传递作用，将吸收到的紫外线能量转化为较低的热能。
苯二酮类光稳定剂具有吸收范围较宽、光稳定性好等优点，广泛应用于聚合物材料和涂料中。
二、反射型光稳定剂反射型光稳定剂是一类具有高反射率的颜料，通过其特殊的光反射机制，有效地反射和分散紫外线辐射。
典型的反射型光稳定剂有金属颜料、硅酸钙类、氧化锌等。
1.金属颜料：金属颜料如金属铝、金属银等具有高反射率的特点，可以将紫外线辐射反射回去，起到防护作用。
第5章光稳定剂
② UV-531（ 2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮）：能强烈吸收 300~375nm的紫外线，与大多数聚合物相容、特别是与聚烯 烃有很好的相容性，挥发性低，几乎无色。主要用于聚烯烃， 也用于乙烯基树脂，PS、纤维素塑料、聚酯、聚酰胺等塑料、 纤维及涂料。用量为0.5份左右。
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（2） 水杨酸苯酯类 ➢水杨酸苯酯是最早的紫外线吸收剂，其优点是价格便宜， 而且与树脂的相容性较好。缺点是紫外线吸收率低，而且 吸收波段较窄(340nm以下)。本身对紫外光不甚稳定，光照 后发生重排而明显地吸收可见光，使制品带色。 ➢可用于聚乙烯、聚氯乙烯、聚偏乙烯、聚苯乙烯、聚酯、 纤维素等。UV-TBS和UV-BAD是其典型代表。
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① UV-9（2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮）:能有效吸收290~400nm 的紫外光，但几乎不吸收可见光，所以适用于浅色透明制品。 对光、热稳定性良好。在200℃时不分解，但升华损失较大。 可用于油漆和各种塑料。对软、硬质PVC、聚酯、PS、丙烯酸 树脂和浅色透明木材家具特别有效，用量为0.1~0.5份。
➢应用最多的有二苯甲酮类、水杨酸酯类和苯并三唑类等。
O OH C
HO
R1
N
N
OR R=H 或 CH3~C12H25
X
N
R2
X=H,Cl
R1=CH3~C8H17, 支链烷基
R2=H, 支链烷基
邻羟基二苯甲酮
邻羟基苯并三唑
➢紫外线吸收剂的应用为塑料的光稳定化设置了第二道防线。 17
（3） 猝灭剂 ➢又称减活剂或激发态猝灭剂、能量猝灭剂。 ➢这类稳定剂本身对紫外光的吸收能力很低(只有二苯甲酮类 的1/l0～1/20)，在稳定过程中不发生较大的化学变化，但它 能转移聚合物分子因吸收紫外线后所产生的激发态能，从而 防止了聚合物因吸收紫外线而产生的游离基。
光稳定剂的种类及其作用机理
光稳定剂的种类及其作用机理《光稳定剂的种类及其作用机理》一、引言光稳定剂是一种能够有效延缓或减轻材料在光照条件下发生的降解反应的物质。
它在许多领域如聚合物、橡胶、涂料等材料的生产和应用中起着重要作用。
本文将对光稳定剂的种类及其作用机理进行深入探讨，并分享个人观点和理解。
二、光稳定剂的种类1. 含有酚酞基团的光稳定剂酚酞类光稳定剂是一类常见的光稳定剂，它们能够有效吸收紫外线，并通过光离解和光消除反应来保护材料的稳定性。
常见的酚酞类光稳定剂有Hindered Amine light stabilizers (HALS)、Benzotriazole UV absorbers等。
2. 含有酚醛基团的光稳定剂酚醛类光稳定剂也是一类常用的光稳定剂，它们通过捕获自由基或氧化还原反应来保护材料的稳定性。
Phenolic Antioxidants和Phosphite Antioxidants等都是常见的酚醛类光稳定剂。
3. 其他类型的光稳定剂除了酚酞类和酚醛类光稳定剂外，还有许多其他类型的光稳定剂，如氨基酚类、羧酸类、硅氧烷类等，它们在不同的材料体系中发挥着重要的作用。
三、光稳定剂的作用机理1. 吸收紫外线光稳定剂能够吸收紫外线，从而防止紫外线的能量被传递给材料，减轻了材料的光照老化反应。
2. 捕获自由基一些光稳定剂能够捕获自由基，阻止自由基引发的链反应，从而保护材料的化学结构不受破坏。
3. 提供氧化还原反应某些光稳定剂可以提供氧化还原反应，从而降低材料被氧化破坏的可能性，延长材料的使用寿命。
四、个人观点和理解光稳定剂在材料工业中发挥着不可替代的作用，它们不仅能够有效提高材料的使用寿命，还能够保护材料的外观和性能。
随着科技的进步，新型的光稳定剂不断涌现，为各个领域的材料提供了更多选择。
在未来，我希望能够深入研究光稳定剂的合成方法和机理，为材料的稳定性提供更好的解决方案。
五、总结与回顾通过对光稳定剂的种类及作用机理的深入探讨，我们了解了不同类型的光稳定剂在材料中的重要作用。
光稳定剂的作用机理
光稳定剂的作用机理光稳定剂的作用机理- 引言近年来，光稳定剂在各个领域中被广泛应用，尤其是在塑料、染料、油漆和纤维等化工材料的生产中。
光稳定剂的主要作用是抵抗紫外光辐射对材料的破坏，在一定程度上延长其使用寿命。
那么，光稳定剂是如何发挥其作用的呢？本文将深入探讨光稳定剂的作用机理，并从不同角度分析和阐述这一重要主题。
- 光稳定剂的分类及特点光稳定剂可以根据其化学结构和机理分为不同的类型。
此处，将展示三种典型的光稳定剂及其特点：1. 有机光稳定剂：有机光稳定剂是应用广泛的光稳定剂之一。
它们通常是含有芳香环或共轭双键的有机化合物，能吸收紫外线并将其能量转化为热量。
由于有机光稳定剂的吸收范围广，能有效地吸收大部分的紫外线辐射。
2. 无机光稳定剂：与有机光稳定剂相比，无机光稳定剂的稳定性更强。
这种稳定性主要来自于无机基团，如氧化锌、二氧化钛和氧化铝等。
这些无机光稳定剂能够反射紫外光并降低材料温度，以达到对材料的保护作用。
3. 有机-无机复合光稳定剂：这类光稳定剂是有机和无机光稳定剂的混合物。
通过有机基团和无机颗粒的相互作用，有机-无机复合光稳定剂不仅具有有机光稳定剂的吸收能力，还有无机光稳定剂的稳定性。
这种光稳定剂在提高材料耐候性的也能增加其抗氧化和防火性能。
- 光稳定剂的作用机理光稳定剂主要通过以下几种机理发挥其作用：1. 吸收并转化紫外线能量：有机光稳定剂能够吸收紫外光能量，并将其转化为热量。
这一过程减少了紫外光对材料的吸收，从而降低了材料的温度，延长了其使用寿命。
2. 消除自由基：紫外线辐射会引起自由基的产生，而自由基是材料老化的主要原因之一。
光稳定剂中的抗氧化剂作用于自由基，捕捉并消除其活性，从而降低材料老化速度。
3. 重链转移：光稳定剂中的某些成分能够与聚合物链发生反应，从而减缓或延缓紫外线引起的链断裂反应。
这种重链转移机制能够提高材料的耐候性和物理性能。
4. 阻挡紫外线：无机光稳定剂能够反射和散射紫外线，减少其对材料的吸收。
第五章光稳定剂
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再如聚丙烯制品，如果不作稳定化处理，其户外 使用寿命只有几个月，大大影响了材料户外使用 的经济性和环保性，限制了其应用范围。 因此，研究弄清聚合物材料发生光老化作用的原 因及其具体物理－化学机理，并在此基础上研究 开发出有效的聚合物材料光稳定方法，对于聚合
物材料工业及相关行业的发展具有重要的意义。
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二、聚合物光降解机理
1、紫外线吸收
太阳光对高分子材料的老化作用主要起因于其所
含的紫外光。
由太阳辐射出来的电磁波包含从X－射线到远红外
的连续光谱(0.7～10000nm)。但在通过外空间和
高空大气层(特别是臭氧层)后，290nm以下的紫外
光和3000nm以上的红外光几乎全部被滤除，实际
到达地面的太阳波谱为290 ～ 3000nm。
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在实际到达地面的波谱中:
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; 波长约为290—400nm（仅占5%）的是紫外线。 虽然紫外线仅占约5%左右，但是，这小部分的太 阳光紫外线具有足以打断聚合物中化学键的能量。
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2、发生光氧化降解反应 聚合物分子吸收光能后，即被激发到电子激发态。 电子激发态是不稳定的，它将会通过各种光物理 和光化学过程消散激发能。 激发态分子如果未能及时通过光物理过程消散激 发能，它将可能发生化学反应。 以下是聚合物光降解反应的一般过程：
合物光氧化反应的关键。
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聚合物光降解与热氧化降解比较
光降解
降解机理 链引发 自由基反应 紫外辐射能
热氧化降解
自由基反应 热能
反应情况
反应速度 链增长
强键也能断裂或 被活化 反应速度较快
光稳定剂
2 苯甲酸法 以UV-537为例
OH O C
OC8H17
UV-531强烈吸收300~375nm的紫外线，与大多数 聚合物相容，无色，主要用于聚烯烃。
3 三氯甲苯法
以2，4-二羟基二苯甲酮为例
OH O C
OH
苯甲酰氯法应用广泛：
获得产品色泽好，几乎是白色结晶，但原料成本高， 反应收率低（50~60%）。 AlCl3大量催化剂给后处 理常带来困难。
H H2 C C*
H2 C
H C
hv
H2 C
H C
+
1
O2
O2
H2 C H C
O2
2 氢过氧化物的产生与引发
单线态氧攻击不饱和键所产生的氢过氧化物是聚合物光降解的关 键中间体。 光引发初期所形成的大分子烷基自由基与分子氧反应形成过氧化 自由基，过氧化自由基从邻近聚合物分子中攫取氢，形成大分子 氢过氧化物。 氢过氧化物和过氧化物易在紫外光下解离。
光稳定剂按其作用机理分四类：
⑴ 光屏蔽剂： 炭黑，氧化锌，无机颜料。 ⑵ 紫外线吸收剂： 水杨酸酯，二苯甲酮类，苯并三唑类。 ⑶ 猝灭剂： 镍的有机络合物，取代丙烯腈类，三嗪类。 ⑷ 自由基捕获剂： 受阻胺衍生物。
具有工业价值的光稳定剂具备条件：
苯甲酸法：
收率高（90%），反应时间长，加入磷酸或三氯化磷， 产品色泽较深，不易脱色提纯。
5.3.2 水杨酸酯类
合成方法有两种： 1 有水杨酸与酚在POCl3作用下反应
OH COOH + 3HO OH O C O + H 3PO4 + 3HCl C(CH3)3 + POCl3
第五章光稳定剂
2．紫外线吸收剂 这是目前应用最广的一类光稳定剂，它能强烈地、 选择性地吸收高能量的紫外光，而自身又具有高 度的耐光性，并以能量转换形式，将吸收的能量 以热能或无害的低能辐射释放出来或耗掉，从而 防止聚合物中的发色团吸收紫外线能量随之发生 激发。具有这种作用的物质称为紫外线吸收剂。
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紫外线吸收剂所包括的化合物类型比较广泛，但
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五、光稳定剂应具备的条件
1、能强烈吸收290～400nm波长范围的紫外线或能有效地
猝灭激发态分子的能量，或具有足够捕获自由基的能力； 2、与聚合物及其助剂的相容性好，在加工和使用过程中不 喷霜，不渗出； 3、具有光稳定性、热稳定性及化学稳定性，即在长期曝晒 下不遭破坏，在加工和使用时不因受热而变化，热挥发损 失小，不与材料中其他组分发生不利的反应； 4、耐抽出、耐水解、无毒或低毒，不污染制品、价格低廉。
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聚合物材料光老化的最终结果是使用寿命缩短。 例如，EVA（乙烯-醋酸乙烯酯共聚物）胶膜作为 太阳能电池的封装材料，面临的最重要问题就是 胶膜由于紫外光和湿热氧引起的室外老化问题。 由于老化引起的生色，脱层等很大程度上降低了 电池使用寿命和效率。目前对EVA胶膜耐紫外老化 性能的研究已成为EVA胶膜改性的主要方向。
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聚合物光降解反应的一般过程如下： 链引发：氢过氧化物．ROOH 羰基化合物， C=0 残留催化剂，Tj⋯ ⋯ 电荷转移配合物 结果：产生自由基： R· 、 RO· 、HO· …… 根据光吸收模式的不同．高分子材料光氧化降解 反应的引发可分为两个主要类型：杂质发色团光 吸收引发和主体结构发色团光吸收引发。
苯甲酮类的1/l0～1/20)，在稳定过程中不发生
较大的化学变化，但它能转移聚合物分子因吸收 紫外线后所产生的激发态能，从而防止了聚合物 因吸收紫外线而产生的游离基。
光稳定剂和紫外线吸收剂的的比例
光稳定剂和紫外线吸收剂在化妆品和日用品中起着非常重要的作用，它们能够有效保护产品中的活性成分免受光线和紫外线的损害。
在产品配方设计中，光稳定剂和紫外线吸收剂的比例至关重要。
下面我们来详细探讨光稳定剂和紫外线吸收剂的比例问题。
一、光稳定剂与紫外线吸收剂的定义和作用1. 光稳定剂光稳定剂是一类具有抗紫外线辐射能力的化学物质，它能够吸收或反射紫外线，从而保护产品中其他的活性成分不被紫外线破坏，延长产品的保质期和有效期。
2. 紫外线吸收剂紫外线吸收剂是一类能够吸收紫外线并将其转化为热能的化学物质，它能够减少紫外线对产品中其他成分的影响，提高产品的稳定性和安全性。
二、光稳定剂与紫外线吸收剂的比例原则1. 光稳定剂的比例光稳定剂的比例要根据产品的使用环境和含有的活性成分来确定，通常情况下，光稳定剂的比例应该在1-5之间，过高或过低的比例都会影响产品的稳定性和防护效果。
2. 紫外线吸收剂的比例紫外线吸收剂的比例与光稳定剂相比较灵活，一般情况下可根据产品的防护要求和成本性能比来确定，但需要注意的是，过高的紫外线吸收剂比例可能会导致产品的黏稠度增加，影响产品的使用感受。
三、光稳定剂与紫外线吸收剂的比例调配技巧1. 考虑产品的使用环境在确定光稳定剂和紫外线吸收剂的比例时，需要充分考虑产品的使用环境，如室外使用的产品需要更高比例的光稳定剂和紫外线吸收剂来保护产品的活性成分。
2. 结合活性成分的特性不同的产品所含有的活性成分和性质是不同的，因此在确定光稳定剂和紫外线吸收剂的比例时，需要充分考虑活性成分的特性，选择适合的光稳定剂和紫外线吸收剂搭配。
四、光稳定剂与紫外线吸收剂的比例优化建议1. 定期进行产品稳定性测试定期进行产品的稳定性测试，可以帮助我们总结产品在不同比例下的稳定性和防护效果，从而为我们提供调整比例的依据。
2. 注意光稳定剂和紫外线吸收剂的相容性一些光稳定剂和紫外线吸收剂在搭配使用时可能会产生相容性问题，这就需要我们在选择配方时选择相容性较好的光稳定剂和紫外线吸收剂。
光稳定剂
5.4.3苯并三唑类
①2－2（－羟基－3，5－二叔丁基苯基）－5－ 氯苯并三唑（UV-3C(CH3)3
白色或淡黄色粉末，熔点157℃，最大吸收峰 353nm,化学稳定性好，挥发性小。与聚烯烃 相容性好，特别适用PE,PP。此外还可应用 于PVC,PMMA,POM,PU,不饱和树脂。用量 一般为0.1-1份。
第五章 光稳定剂
light stabilizer
户外使用的高分子材料长期暴露在日光或 短期置于强荧光下，由于吸收了紫外光能引 发了自身氧化反应，导致聚合物的降解，使 得制品变色、发脆、性能下降，以至无法使 用。这一过程称光氧化或光老化。凡能抑制 或减缓这一过程进行的措施称光稳定，所加 入的物质称光稳定剂或紫外光稳定剂。
②2-(2-羟基－5－甲基苯基）苯并三唑（UV-P) 白色－微黄色粉末，熔点132℃，溶于丙酮， 苯，甲苯，微溶于DOP,DOS，不溶于水。可有 效吸收270－340nm波长的紫外线，无毒性。主 要用于聚苯乙烯。在薄制品中一般用量为0.10.5，厚制品中为0.05-0.2份。
OH N N N CH3
C O H
C O
H
② 金属及其化合物的影响
颜料、填料多系金属化合物，它们对塑 料的光氧老化的影响是比较复杂的，一方面， 许多颜料是光屏蔽剂，可以防止紫外光透入。 另一方面，许多金属特别是过渡金属的化合 物对聚合物的光氧化降解起促进作用。所以 选择颜料和填料时必须注意。
③ 加工条件的影响
加工温度、冷却速度、制品厚度对塑料 的老化都有一定的影响。
5.3光稳定剂的分类及作用机理
常用的光稳定剂有紫外光线吸收剂、光屏蔽剂、 紫外线淬火剂、自由基捕获剂等。 5.3.1紫外线吸收剂：它是目前应用最广的一类光稳定 剂，它能强烈地、有选择地吸收高能量的紫外光， 并能以能量转化的形式将吸收的能量以热能或无害 的低能辐射释放出来或消耗掉。具有这种作用的物 质称为紫外线吸收剂。 按其化学结构可分为如下几类： ①水杨酸酯类：
光稳定剂
性质 白色或微黄色粉末，相对分子质量 ４３８．６。熔点 １９２～１９７℃。最大吸收波长为
２６５ｎｍ。在各种有机溶剂中的溶解度（ｇ／１００ｇ 溶剂，２０℃）如下表：
溶剂
溶解度
溶剂
异丙醇
２
甲醇
１
乙烷
１
氯仿
４１
甲苯
１３
用途 本品在紫外区的最大吸收峰为 ２６５ｎｍ，故可用作聚合物的光稳定剂，也可用作抗
二、苯甲酸酯类光稳定剂
６
化学名 间苯二酚单苯甲酸酯（ＲＭＢ） 英文名 ｒｅｓｏｒｃｉｎｏ ｍｏｎｏｂｅｎｚｏａｔｅ
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化学文摘 ＣＡＳ Ｎｏ．１３６－３６－７ 结构式
性质 白色结晶粉末，相对分子质量 ２１４．２。熔点 １３２～１３５℃，沸点 １４０℃（２０Ｐａ），
表观密度 ０．６８ｇ／ｃｍ３（２０℃）。易溶于丙酮和乙醇，微溶于苯和水，在邻苯二甲酸二辛酯中 的溶解度随温度的升高急剧上升。
用途 用作光稳定剂，与聚合物树脂相容性极好，价格低廉，常用于聚氯乙烯、聚乙烯
和聚丙烯塑料，一般用量为 ０．２５％～４％。用于聚氯乙烯和聚乙烯农膜时，用量为 ０．３％～１ ％，能有效地吸收对植物有害的短波紫外线，透过对植物生长有利的长波紫外线，既能起光 稳定作用，又不影响农作物的生长。本品也与其他光稳定剂并用，如三嗪－５、ＵＶ－５３１、ＧＷ －５４０ 等，效果更佳。
光稳定剂
由于杂质和结构缺陷的存在，高分子材料对波长为 ２９０－４００ｎｍ 的紫外光较为 敏感。紫外光的能量足以破坏高分子材料的化学键，导致光激发和光破坏，引起 光、氧联合的光氧化过程，最终使高分子材料因光降解或由光引发的光氧化降解 而老化。
添加光稳定剂是提高高分子材料的光稳定性的最有效途径之一。光稳定剂的 作用机理因自身结构和品种不同而不同。有的能屏蔽紫外线或吸收紫外线并将其 转化为无害的热能；有的可淬灭被紫外线激发的分子或基团的激发态，使其回复 到基态；有的则推广捕获因光氧化产生的自由基，抑制光氧化链式反应的进行， 使高分子材料免遭紫外线的破坏。由于很多光稳定剂特别是早期产品都能吸收紫 外线，因此习惯上也将光稳定剂称为紫外线吸收剂。但是，光稳定效率最高的还 属自由基捕获剂类的光稳定剂
高分子材料的光稳定剂
高分子材料的光稳定剂一、引言高分子材料的光稳定剂是一种能够有效提高高分子材料耐光性能的添加剂。
在高分子材料中，由于长时间暴露在紫外线下，会导致其物理和化学性质发生变化，从而影响其使用寿命和性能。
因此，为了保障高分子材料的使用寿命和性能，需要加入光稳定剂。
二、光稳定剂的分类根据不同的化学结构和作用机理，光稳定剂可分为吸收型、反应型和复合型三类。
1. 吸收型光稳定剂吸收型光稳定剂主要通过吸收紫外线来保护高分子材料。
它们可以将紫外线转化为热能或发生电荷转移过程来达到保护效果。
常见的吸收型光稳定剂有苯酚类、二酚类、三唑类等。
2. 反应型光稳定剂反应型光稳定剂主要通过与自由基等活性物质反应来消除它们，从而达到保护效果。
常见的反应型光稳定剂有亚胺类、硫醇类、酚醛类等。
3. 复合型光稳定剂复合型光稳定剂是吸收型和反应型光稳定剂的结合体。
它们既能吸收紫外线，又能消除自由基等活性物质，从而更加有效地保护高分子材料。
常见的复合型光稳定剂有氨基酸类、磷酸盐类、硅酮类等。
三、光稳定剂的选择与应用选择合适的光稳定剂是保障高分子材料耐光性能的关键。
在选择时需要考虑以下因素：1. 高分子材料的种类和使用条件：不同种类的高分子材料在使用条件下所受到的紫外线辐射强度和波长范围不同，因此需要选择适合该种高分子材料和使用条件下的光稳定剂。
2. 光稳定剂的化学结构：不同化学结构的光稳定剂对不同波长范围内的紫外线吸收能力不同，因此需要根据高分子材料所受到的紫外线波长范围选择适当的化学结构。
3. 光稳定剂的添加量：过多或过少的光稳定剂都会对高分子材料的性能产生不利影响，因此需要根据高分子材料的种类和使用条件确定适当的添加量。
在实际应用中，光稳定剂通常以粉末或颗粒形式添加到高分子材料中，也可以通过溶液加入或者在制备过程中加入。
四、发展趋势目前，随着人们对环保和可持续发展的重视，绿色环保型光稳定剂越来越受到关注。
这些光稳定剂具有低毒性、低挥发性、无卤素等特点，能够有效地提高高分子材料耐光性能，并且不会对环境造成污染。
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Chisorb 292
无色或微黄色澄清液体
适用于PU、汽车漆、工业涂料、木器漆、光固化涂料。
涂料体系可以应用于聚氨酯（一液型、二液型）、热固型丙烯酸树脂、聚酯、醇酸树脂、酚醛树脂、光固化丙烯酸酯。
不建议应用于酸催化体系的涂料体系。
Chisorb 523
淡黄色澄清液体
适用于PU、汽车漆、工业涂料、装饰涂料、光油。
涂料体系可以应用于高固含量的酸催化的汽车漆及工业漆、例如二液型金属热固化丙烯酸体系，一液型不透明丙烯酸涂料，聚酯涂料。
在以下应用中效果十分显著：醇酸／丙烯酸自干型汽车修补漆、醇酸氧化干燥型油漆及光油、二液型非异氰酸酯型油漆，也容易乳化应用于水性涂料体系。
Chisorb 622
白色结晶颗粒或粉末
适用于PE、PP注塑件、纤维或薄膜；聚苯乙烯树脂：对ABS, IPS,
PS,SAN,ASA…等提供良好的光稳定效果；聚氨酯：可提供PU皮革、氨纶之耐候性；粉末涂料：对聚酯类效果更好。
Chisorb 718
白色蜡状固体
适用于聚烯烃、 ABS、聚酰胺、聚氨酯、工程塑料。
不宜和含有卤素的阻燃剂并用。
Chisorb 770
白色结晶颗粒或粉末
适用于聚烯烃、 ABS 和 PU。
对于PP厚制品的效果十分明显。
不宜和含有卤素的阻燃剂并用。
Chisorb 783
淡黄色结晶性粉末
适用于 PP, HDPE, LDPE, LLDPE, ABS。
它通过 FDA认证可以用在PP、PE包装袋中。
与紫外线吸收剂相比，对聚合物厚度没有限制，因此尤其适用于薄膜、纤维类制品。
Chisorb 788
淡黄色结晶性粉末
适用于 PP, HDPE, LDPE, LLDPE, ABS；耐老化效果比Chisorb 783更好。
它通过 FDA认证可以用在PP、PE包装袋中。
与紫外线吸收剂相比，对聚合物厚度没有限制，因此尤其适用于薄膜、纤维类制品。
Chisorb 944
白色或浅黄色结晶颗粒或粉末
适用于 PP, HDPE, LDPE, LLDPE, ABS。
它通过 FDA认证可以在PP、PE包装袋中，对聚合物厚度没有限制，因此尤其适用于薄膜、纤维类制品。
Chisorb 5144
白色或淡黄色粉末
非常优秀的长效光稳定剂，应用于粉末涂料（汽车涂料、卷钢涂料），也可以用于面漆（用于面漆效果更显著）、溶剂型金属漆。
Chisorb 519
白色或浅黄色结晶颗粒
优秀的低挥发性和析出性，碱性较低；可以取代Chisorb 944用于耐酸雨的聚烯烃应用。
可以用于聚烯烃、ABS、PS、PET、PBT、PU、PA、PVC、PVDC、EPDM等，对于薄膜、纤维效果都很好。
Chisorb 582L
无色或微黄色澄清液体
适用于丙烯酸酯聚合及光固化涂料，不能应用于酸催化体系的涂料体系。