光稳定剂
光稳定剂的作用
光稳定剂的作用随着科技的不断发展,塑料制品在我们生活中的应用越来越广泛。
然而,随着使用时间的增长,塑料制品表面会出现老化、褪色、变形等现象,这不仅影响了塑料制品的外观美观度,更会降低其使用寿命。
针对这个问题,科学家们提出了一种新的解决方案——光稳定剂。
光稳定剂是一种化学物质,它可以使塑料制品在日光和紫外线的照射下不易老化。
这是因为,日光和紫外线中含有一种能量较高的光子,这种光子可以使塑料分子中的键断裂,从而导致塑料老化。
而光稳定剂的作用就是吸收这些高能光子,将其转化为低能光子,从而防止塑料分子的键断裂,延长塑料制品的使用寿命。
光稳定剂的种类很多,根据其作用原理可以分为吸收型、反应型和氧化型三种。
吸收型光稳定剂是指通过吸收紫外线而将其转化为热能的光稳定剂。
这种光稳定剂可以分为吸收紫外线A、B区域的吸收型光稳定剂和吸收紫外线C区域的吸收型光稳定剂。
反应型光稳定剂是指通过化学反应来防止塑料老化的光稳定剂,这种光稳定剂可以通过阻止自由基反应、捕获自由基、稳定自由基等方式来达到防止塑料老化的目的。
氧化型光稳定剂是指通过与氧气反应来稳定塑料的光稳定剂。
这种光稳定剂可以通过氧化剂、过氧化物、过硫酸盐等物质来达到防止塑料老化的目的。
光稳定剂的应用范围很广,主要用于塑料制品、涂料、橡胶、纤维等材料中。
其中,塑料制品是光稳定剂的主要应用领域之一。
光稳定剂可以在塑料制品的生产过程中加入,也可以在塑料制品制成后通过表面涂覆的方式来实现。
在塑料制品中,光稳定剂可以防止塑料老化、褪色、变形等现象,从而延长塑料制品的使用寿命。
此外,光稳定剂还可以改善塑料制品的机械性能、耐热性能、耐候性能等。
总之,光稳定剂是一种非常重要的化学物质,它可以有效地防止塑料制品的老化、褪色、变形等现象,从而延长塑料制品的使用寿命。
随着科技的不断发展,光稳定剂的应用领域将会越来越广泛,为我们的生活带来更多的便利和舒适。
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——精选推荐
紫外吸收剂(UV Absorber)化学类型品名外观特点应用添加量(相对于树脂固体分) 二苯甲酮Chimassorb 81 粉末提高UV清漆浅色漆的耐黄变性能仅建议用于对耐候性能要求较低的场合1-3%苯并三氮唑Tivuvin 99-2TDS深棕色液体优异的热稳定性和环境耐久性,适合于保护在高温烘烤及极端苛刻条件下使用的工业涂料宽广的吸收波范围,可给予光敏底材如木器、塑料等以有效的保护木器染色体系和清漆,工业涂料,高温烘烤涂料,如卷钢涂料清漆体系:1.0-3.0% 单独使用或配合0.5-2.0% Tinuvin292 或123有色体系:1.0-3.0% 单独使用或配合0.5-2.0% Tinuvin292 或123 Tinuvin384-2TDS淡黄色液体颜色浅;可在水性体系中分散即使在高浓度下,与体系也有很好的相容性;低挥发性,长效的耐迁移性和耐萃取性建议用于汽车涂料、卷钢涂料、木器涂料1.0-3.0% 单独使用或配合0.5-2.0%Tinuvin292 或123Tinuvin 9945DW 乳白色分散体挥发性和热稳定性佳,可在水中完全分散:较广的吸收特性:水性建筑涂料、UV固化体系、工业涂料和木器涂料 2.0%-5.0%Tinuvin 900TDS淡黄色粉末较广的吸收特性;非常低的挥发性;高化学稳定性,特别适合需经受高温和极端条件的体系;长效的耐萃取性和耐迁移性高温烘烤固化体系,如:卷钢漆、粉末涂料;Tinuvin900可以被加入到汽车漆中涂和清漆中粉末涂料:1.0-3.0%Tinuvi900 +0.5-2.0% Tinuvin144或111FD液体涂料:1.0-3.0%Tinuvin900 +0.5-2.0%Tinuvin292 或123Tinuvin 928TDS淡黄色晶型粉末较广的吸收特性;好的溶解性与好的相容性;耐高温和环境温度性好,特别适合需要高温固化的体系粉末涂料和卷钢涂料、汽车涂料粉末涂料:1.0-3.0%Tinuvin928 +0.5-2.0% Tinuvin144或111FD液体涂料:1.0-3.0%^Tinuvin928 +0.5-2.0% Tinuvin292或Tinuvin123 Tinuvin 1130TDS黄色至浅琥珀色粘稠液体在水性体系中易乳化;即使在高浓度下,与体系也有很好的相容性;低挥发性;高化学稳定性各种溶剂型或水性涂料体系中,如汽车涂料、工业涂料和市售涂料(如:木器着色涂料)1.0-3.0% 单独使用或配合0.5-2.0%Tinuvin292 或123三嗪Tinuvin 400TDS粘稠淡黄色液体高吸收特性和光化学稳定性;即使在高浓度,与体系也有很好的相容性;非常低的挥发性;高化学稳定性;长效耐迁移性和耐萃取性设计用于与体系内其他组分无交叉反应的紫外光吸收剂,专门用于胺催化或金属催化固化的涂料体系.由于Tinuvin400 本身颜色浅及光稳定性好,它还特别用于UV固化的体系1.0-3.0% 单独使用或配合0.5-2.0%Tinuvin292 或123Tinuvin 400DW TDS乳白色分散体蓝移和高吸收特性,热稳定性高,不与胺或金属催化剂反应,不迁移。
光稳定剂
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 光稳定剂按机理可分为光屏蔽剂、紫外线吸收剂、猝灭剂、自由基捕捉剂。
按化学结构可分为二苯甲酮、水杨酸酯、苯并三唑、取代丙烯腈、草酰胺、有机镍络合物、受阻胺、三嗪等。
理想的光稳定剂一般应具有以下条件: (1)化学稳定性好。
(2)良好的自身光稳定性、热稳定性。
(3)与聚合物相容性好。
(4)耐水解、耐水和其他溶剂的抽提、耐迁移。
(5)挥发性低。
(6)无毒或低毒。
(7)污染性小。
(8)价廉易得。
目前,各类光稳定剂的发展趋势为高相对分子质量化、无毒化、复合化、多功能化。
?. 水杨酸酯类1 化学名 水杨酸苯酯(光稳定剂NL-1) 英文名 Phenyl salicylate 结构式 性质 白色结晶粉末,微具令人愉快的芳香气味,相对分子质量214.22。
熔点41~43℃。
本品吸收紫外线的最大波长范围为290~330nm。
溶于多种有机溶剂和碱类水溶液中,几乎不溶于水。
用途 在塑料工业中主要用作聚酯、纤维素树脂、聚氯乙烯、聚偏二氯乙烯、聚苯乙烯、聚乙烯和聚氨酯等材料的光稳定剂。
本品光稳定效果欠佳,但价廉,用量最高可达4%,一般用量为0.5%~2%。
光稳定剂765-概述说明以及解释
光稳定剂765-概述说明以及解释1.引言1.1 概述光稳定剂765是一种在光引发剂作用下能够保护材料免受光照所造成损害的化合物。
它具有很高的稳定性和光保护性能,可以有效延长材料的使用寿命。
本文将重点探讨光稳定剂765的定义、特点、应用领域、优势和局限性,以及对其未来发展的展望。
通过深入了解光稳定剂765的特性和作用机制,可以更好地应用于各种实际场景中,为材料科学领域的发展提供更多可能性。
1.2 文章结构文章结构部分如下:文章结构部分主要包括引言、正文和结论三个部分。
在引言部分中,我们将介绍本文讨论的主题以及文章的目的。
在正文部分中,我们将详细讨论光稳定剂765的定义和特点、应用领域、优势和局限性。
最后在结论部分,我们将总结文章的要点并对光稳定剂765的未来发展进行展望,最终得出结论。
通过这样的结构安排,读者可以清晰地了解文章的内容和脉络,帮助他们更好地理解光稳定剂765的重要性和意义。
1.3 目的:本文旨在全面介绍光稳定剂765的定义、特点、应用领域、优势和局限性,以帮助读者更深入地了解这一化学品的重要性和功能。
通过对光稳定剂765的详细分析,旨在为相关领域的研究和应用提供参考和指导。
同时,也希望能够为读者揭示光稳定剂765在材料科学、化工等领域的潜在应用前景,促进其进一步的研究和发展。
通过本文的撰写,旨在扩大对光稳定剂765的认识,促进相关领域的发展和创新。
2.正文2.1 光稳定剂765的定义和特点光稳定剂765是一种能够有效延缓或抑制材料在光照条件下发生光老化的添加剂。
其主要特点包括:1. 具有良好的光稳定性:光稳定剂765能够有效吸收紫外光,并转化为无害的热能,从而保护材料表面不受紫外光的破坏。
2. 高效延缓老化:光稳定剂765能够有效延缓材料在阳光照射下发生老化的速度,延长材料的使用寿命。
3. 可与各种基材相容:光稳定剂765具有良好的相容性,可以与各种塑料、橡胶等基材混合使用,不会影响材料的性能和外观。
光稳定剂水杨酸酯
光稳定剂水杨酸酯是一类用于提高材料光稳定性的化学添加剂。
它们可以吸收紫外线,防止材料因长时间暴露于紫外光下而发生降解和变色。
水杨酸酯类光稳定剂的主要优点包括:
1. 良好的紫外线吸收性能:水杨酸酯类光稳定剂可以有效地吸收紫外线,降低材料的光降解速度。
2. 较高的热稳定性:水杨酸酯类光稳定剂具有较高的热稳定性,可以在较高的温度下保持稳定。
3. 较好的相容性:水杨酸酯类光稳定剂与多种材料的相容性较好,不易发生分离或聚集。
4. 较低的毒性:相对于其他类型的光稳定剂,水杨酸酯类的毒性较低。
水杨酸酯类光稳定剂广泛应用于塑料、橡胶、涂料、纤维等材料中,以提高其光稳定性和耐久性。
需要注意的是,水杨酸酯类光稳定剂在某些情况下可能会对环境和人体健康产生一定影响,因此在选择和使用时需要谨慎。
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。
紫外线吸收剂和光稳定剂
紫外线吸收剂和光稳定剂
紫外线吸收剂和光稳定剂是化学添加剂,被广泛应用于塑料、橡胶、涂料、纺织品、
食品和化妆品等各种产品中,以保护其不受紫外线照射的破坏。
紫外线吸收剂,简称UV吸收剂,是一种有机化合物,通过吸收紫外线的辐射能量来保护产品。
UV吸收剂可分为两种类型:吸收紫外A波长(UVA)和吸收紫外B波长(UVB)。
由于UVA波长比UVB波长更长,能够穿透更深,因此UVA吸收剂应用更为广泛,如苯二酚类、苯酰乙酸类等。
而UVB吸收剂主要用于防晒霜、化妆品和医用材料中,能够吸收更短
波的紫外线,如苯甲酸类、水杨酸类等。
UV吸收剂的作用不仅限于防止材料老化变色,还能够保护人体皮肤,防止晒伤、黑色素沉着和皮肤癌等问题。
与UV吸收剂相比,光稳定剂在保护产品方面更具广泛性和综合性。
光稳定剂,简称HALS,是一类能够防止产品受到紫外线、可见光和热等环境影响而老化破坏的添加剂。
光
稳定剂的作用是吸收或分散有害的光照辐射,同时促进自由基中子的消除,从而抑制引起
材料老化的反应。
光稳定剂的种类多样,常见的包括聚酰胺类、苯乙烯类、苯按酰胺类等。
光稳定剂通常与UV吸收剂结合使用,以达到最佳防护效果。
总的来说,紫外线吸收剂和光稳定剂的应用是保护产品不受环境因素影响的有效手段。
随着环境污染和气候变化的不断恶化,其重要性和广泛性越来越凸显。
但是也需要注意,
这些化学添加剂的不良影响。
例如,在使用过程中可能存在毒性、污染和安全问题。
因此,需要对其使用分析和评估,以确保安全和可持续发展。
光稳定剂
激发态的羰基传递给分子氧,产生单线态氧。
3
C
O*
O2
C
O +
1
O2
HOO
1
O2
+
C
C
C
CH
导致进一 步氧化降 解
4.其他光引发因素
在高分子材料中含有大量的各种降解的杂质,都可成 为光氧化作用的潜在敏化剂。 催化剂、变价金属及其氧化物等。
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。
① 猝灭剂接受激发聚合物分子的能量后,本身成为非反应性的激 发态,然后再将能量以无害的形式散失掉。 A*(激发态聚合物) + Q(猝灭剂) A + Q* Q ② 猝灭剂与受激聚合物分子形成一种激发态络合物,再通过光物 理过程释放能量。 A*(激发态聚合物) + Q(猝灭剂) [A + Q*] 光物理过 程(产生荧光,磷光) 猝灭剂主要是金属络合物,如镍,钴,钴的有机络合物。
光稳定剂
紫外光猝灭剂
有机镍络合物
紫外光猝灭剂机理
猝灭剂接受激发聚合物分子的能量后,本身 成为非反应性的激发态,然后再将能量以无 害的形式消散。 A*(聚合物))+Q(淬灭剂)--A+Q* 淬灭剂与受激发的聚合物分子形成一种激发 态络合物,再通过光物理过程消散能量。 A*(聚合物))+Q(淬灭剂)--A...Q 光物理过程(如发射磷光,能量的内部转换等)
光量子理论
一摩尔波长为λ的光量子所具有的能量为: E=2.8589×104/λ(nm) (千卡/摩尔) 由上式可知,波长越短,能量越大 350nm波长的光子能量约为81.4 kCal/mole 300nm波长的光子能量约为95kCal/mole
各 种 塑 料 的 敏 感 波 长
塑料
有一些颜料会强烈地影响制品的温度。 当制品从白色变成灰色或黑色时,在曝 晒时的表面温度明显呈现升高的趋势。 氧化反应随温度的升高而加快,因此可 以预料在深色样品中发生加速氧化反应.。 但是,炭黑具有光屏蔽作用,所以实际 的老化程度是热氧化与光氧化的综合效 果。
光稳定剂的选择(相互作用)
除了考虑光稳定剂本身的性质以外,在应用中 还要考虑光稳定剂与其他添加剂之间的相互作 用,如与颜料的作用。光稳定剂与颜料的作用 比较复杂,不同类型的颜料作用的方式不尽相 同。有些颜料可以直到光敏剂的作用,从而导 致含有光稳定剂的塑料制品光稳定性急剧下降, 除了颜料之外,光稳定剂的作用还与填料、阻 燃剂及抗氧剂有作用,在选择时要加以注意。
光稳定剂
苑会林 北京化工大学 材料科学与工程学院
光降解和光稳定剂
太阳辐射到地球外空气层的光是一种连 续光谱,具有波长从0.7-3000nm之间的 所有光。这些光在到达地面之前,许多 波长的光被 水蒸气和二氧化碳、臭氧层 所吸收,最后只剩下红外辐射的短波部 分和紫外线的300-400nm部分。而这一部 分紫外部分,是引起聚合物降解的原因
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。
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。
光稳定剂326
光稳定剂326作为现代科技的一项新成果,光稳定剂326是一种重要的高分子添加剂,具有很强的光稳定性。
在各种应用领域中,光稳定剂326都得到了广泛的应用和重视。
本文将对光稳定剂326的性质、应用和未来发展进行探讨和分析。
一、光稳定剂326的概述光稳定剂指的是一种可以保持某种材料长时间不受紫外线和其他光线照射损伤的化学添加剂。
光稳定剂326是一种半重氮代芳香胺类光稳定剂,它具有极强的紫外线吸收能力,在材料中添加适量的光稳定剂326可以有效地抵御紫外线和光磨损,不仅可以延长材料的使用寿命,还可以对产品的外观和物理性能产生积极的影响。
二、光稳定剂326的性质1.物理性质:光稳定剂326是一种无色透明的晶体,具有极低的蒸气压力和较高的沸点(760mmHg时为425℃)。
它的热稳定性很高,在高温环境下不会发生分解。
2.化学性质:光稳定剂326具有良好的化学稳定性,不易溶于水,但能在有机溶剂中良好溶解。
它可以与聚合物分子中的自由基进行反应,从而捕获和消除氧自由基和有机自由基,有效地抑制分子链的断裂和氧化反应。
此外,光稳定剂326还可以与金属离子形成络合物,增强其光稳定性。
三、光稳定剂326的应用1.聚合物材料领域:光稳定剂326在聚合物材料领域是一种重要的添加剂。
在塑料加工和生产过程中,添加适量的光稳定剂326可以明显提高材料的稳定性,防止紫外线和光磨损对材料的损伤。
例如,将光稳定剂326加入聚丙烯中,可大大提高其抗氧化性和延长其使用寿命。
2.涂料领域:在涂料中添加光稳定剂326也是一种常见的应用。
涂料中的颜料和树脂等化学成分,经常会因为紫外线和氧化反应而发生颜色变化和劣化现象。
添加适量的光稳定剂326可以有效地保护涂层材料,延长其使用寿命。
3.其他领域:光稳定剂326还广泛应用于橡胶制品、塑料和纤维等行业。
在橡胶制品中,加入光稳定剂326可以明显提高橡胶制品的耐久性和抗老化能力。
在塑料和纤维制品中,光稳定剂326可以有效地抵御紫外线和光磨损,防止各种物理和化学反应的发生,对产品的质量和稳定性有明显的提升作用。
光稳定剂2020合成
光稳定剂2020合成
光稳定剂2020是一种常用的紫外线吸收剂,可以帮助材料抵抗紫外线辐射的损伤。
以下是光稳定剂2020的性质、用途、制法和安全信息的介绍。
光稳定剂2020的制备方法较复杂,通常通过有机合成方法进行。
一种常见的制备方法是利用二嗪二烷酮和邻苯二胺的反应进行合成,经过多步反应获得目标产物。
光稳定剂2020是一种固体化合物,具有较高的热稳定性和耐光性。
它在紫外光谱范围内吸收紫外线,并通过吸收光能将其转化为低能量的热能,以防止紫外线对物质的损害。
光稳定剂2020可以在聚合物中以溶液、分散颗粒或反应共聚的形式加入。
光稳定剂2020广泛应用于各种聚合物材料,如聚丙烯、聚乙烯、聚丙烯酸酯等,以提高它们的耐候性和耐老化性能。
它常被用于塑料制品、涂料、纤维、橡胶、油漆和胶粘剂等领域。
光稳定剂2020在一般条件下较稳定,但在高温、高浓度或接触火源时可能发生分解,产生有害物质。
使用时,应注意避免吸入粉尘或接触皮肤和眼睛。
如果发生接触或吸入,应立即用清水冲洗,并及时就医。
- 在储存和处理光稳定剂2020时,也应注意防火防爆措施,并遵循相关安全操作规程。
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
3/38
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
油墨中用光稳定剂
油墨中用光稳定剂
油墨中常用的光稳定剂主要包括抗氧化剂、紫外线吸收剂和光引发剂稳定剂等。
这些光稳定剂可以有效地延长油墨的寿命,防止油墨在储存和使用过程中发生氧化反应,同时还能够吸收紫外线,减少紫外线对油墨的影响。
更多专业问题建议咨询油墨制造商或相关领域的专家。
请注意,在使用光稳定剂时,需要遵守相关的安全规定,确保使用安全和环境保护。
另外,油墨的制造和使用涉及到许多复杂的化学反应和材料科学原理,因此需要不断地进行研究和开发,以改进油墨的性能和降低成本。
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UV―531(2―羟基―4―正辛氧基二苯甲酮)和UV―9是国内生产和使用的二苯甲酮类光稳定剂两个主要牌号产品,UV―531与UV―9消费数量比例约为4:1。2004年,国内UV―531 与UV―9的消费量约为500吨,其中国产产品400吨,进口产品约100吨。
UV―326,2―(2,―羟基―3,―叔丁基―5,―甲基苯基)―5―氯代苯并三唑,是国内苯并三唑类紫外线吸收的主要产品,国内生产及应用的同类产品还有UV―327、UV―P等。UV―326、UV―327、UV―P的消费数量比例约为8:1:1。2004年国内UV-326生产量约500吨,出口约250吨,国内消费量为约250吨。
1.2光稳定剂
光稳定剂产品按作用机理分为光屏蔽剂、紫外线吸收剂、猝灭剂和受阻胺光稳定剂四类。前三类光稳定剂在二十世纪六十年代前后即得到工业化应用,而受阻胺光稳定剂虽然在二十世纪七十年代中期才开始工业化生产,但其产品品种和产量的增加速度则大大高于其他三类光稳定剂,是塑料光稳定剂家族的后起之秀。本规划不涉及光屏蔽剂(如炭黑、钛白粉、氧化锌等)。
2.技术进展与发展趋势
在受阻胺品种开发方面,继第一代低分子量品种 GW—540、GW—770和第二代聚合型高分子量品种 622、944之后,第三代、第四代复合型和反应型品种783、628研发成功,预示着我国受阻胺光稳定剂正在接近国外先进水平。在紫外线吸收剂领域,苯井三唑类新品种UV-329(UV—5411)、三嗪类高效紫外线吸收剂UV—425(UV-1164)和全新结构的五色高效紫外线吸收剂UV-419、光稳定剂GW-461l以及应用于工程塑料的新型紫外线吸收剂UV-418开始应市,这无疑极大地丰富了国内光稳定剂市场的品种和结构。
(1)光屏蔽剂,主要有炭黑、氧化锌、二氧化钛和锌钡等;(2)
紫外线吸收剂:在工业上应用最多的是二苯甲酮类、水杨酸类、
和苯并三唑类等;(3)猝灭剂:主要是金属络合物,如镍、钴、铁
的有机络合物;产状况
我国光稳定剂开发研究工作开始于60年代,70年代由于聚合
光稳定剂是提高分子材料稳定性的一种物质,它能够纺织高分子材料发生光氧老化,大大提高它们的使用寿命。目前全球光稳定剂市场以高于整个塑料助剂市场2%的速度增长。可以预测,随着聚合物材料应用领域的不断拓宽,光稳定剂的重要作用将进一步显示出来。
光稳定剂大致可以分为4类,即紫外线吸收剂、猝灭剂、自由基铺获剂和光屏蔽剂。
紫外线吸收剂,根据分子结构不同分为二苯甲酮类和苯并三唑
类等。两者消费量分别占国内光稳定剂消费总量的25%和10%左
右。二苯甲酮类光稳定剂和苯并三唑类光稳定剂的出口数量约占
国内产量的50%以上。
2 2受阻胺类光稳定剂
受阻胺光稳定押J(HALS)是国内生产、消费最大的一类光稳
定剂。它有如下几种类型:
1.2.3猝灭剂
猝灭剂的工业产品是二价镍的络合物,其分子中含重金属镍。从保护环境和人体健康方面考虑,欧洲、北美洲和日本等发达国家和地区已停止使用猝灭剂。国内猝灭剂生产厂仅有一家,产品牌号为2002,2002年因搬迁没有生产,2003、2004年合计生产20吨左右。
光稳定剂的生产现状与发展趋势
1引言
783是622与944按一定比例在溶剂中溶解后,再将溶剂脱出而得到的复配产品,既有良好的应用性能,又有着适中(622与944之间)的销售价格。783主要用于聚乙烯防老化(长寿)农膜。
1.2.2紫外线吸收型光稳定剂
紫外线吸收型光稳定剂通称为紫外线吸收剂,紫外线吸收剂根据分子结构不同分为二苯甲酮类和苯并三唑类等。国内二苯甲酮类光稳定剂和苯并三唑类光稳定剂消费量分别占国内光稳定剂消费总量的25%和 10%左右。
受阻胺光稳定剂770、622、944和783的分子结构及生产工艺源于国外。
光稳定剂770,癸二酸二(2,2,6,6―四甲基―4―哌啶基)酯。在二十世纪七十年代诞生的世界第一批受阻胺光稳定剂产品中,770是唯一当代塑料行业依然使用的受阻胺产品,国内770的年消费量占受阻胺光稳定剂总消费量的20%左右。国产770的产品质量已接近国外770产品水平,国产770每年都有一定量的出口。2004年国内企业产销量合计已超过400吨,出口200吨,国内消费约200吨。
天津力生化工厂、江苏镇江化工研究所、镇江前进化工厂等。
并且近来我国的塑料工业经过近几年飞速发展,促进了塑料新
型材料的开发与塑料应用领域的拓展,同时也对光稳定剂提出了更
高要求。尤其是国内农膜产量将保持较高增长率,2010年我国光
稳定剂的需求量将超过6000吨。目前市场上塑料用光稳定剂的主
国外光稳定剂的出现已经有了50多年的历史,20世纪70年代是光稳定剂开发最活跃的时期,在这一时期中,除了有机镍外,性能优良的新型光稳定剂HALS开始工业化,并以较高的速度发展,在光稳定剂总消费量中受阻胺类光稳定剂的消费量约占59%。
我国的光稳定剂开发研究工作开始于20世纪60年代。70年代随着聚合物农膜和举丙烯纤维的生产及应用技术的推广,光稳定剂的应用得到了迅速发展。目前国内光稳定剂年生产能力约1500吨,其中HALS的生产能力越900吨/年,占总生产能力的56%。我国的塑料工业经过近几年飞速发展,其生产能力和产量已经进入世界前4位。据估计,2010年光稳定剂的需求量将达到4000吨。
光稳定剂属于耐候性稳定助剂,由于高分子材f4K:期暴露在日
光灯或置于强荧光下,吸收了紫外线能量,引起了自动氧化反应,导
致了聚合物的降解,使得制品变色、发脆、性能下降,以致无法
再用,凡是能抑制或减缓这以过程进行的措施,称为光稳定,所加入
的物质称为光稳定剂lll。光稳定剂按其作用机理可分为四类:
工业化光稳定剂产品,有可能将在国际、国内市场上消失。
3现有光稳定剂的特点
现有光稳定剂的不足之处:
(1)光屏蔽剂防护效果好、价格低,但具有遮光性和着色性,
仅适用于不透明材料;(2)紫外线吸收剂具有广泛的适用性,但由于
其防护效果受制于朗伯一比耳定律,不能有效地保护制品表面和薄
制品,与此同时,因属纯有机化合物,还存在易挥发、喷霜、迁
展望未来,光稳定剂的市场前景十分诱人,根据国家轻工总会的发展规划,2005年国内仅农膜行业对光稳定剂的需求量就将达到2 000吨以上,加上其他方面需求,2005年、2010年我国光稳定剂需求量将分别超过2 500吨和5 000吨。
结合国内光稳定剂发展现状和世界光稳定剂的发展趋势,确定今后我国光稳定剂行业的发展方向如下:①加强光稳定剂的基础研究,创新开发具有提高产品光、热稳定耐久性、耐水解及耐油性,降低挥发性、毒性,改善与聚合物的相容性的新结构和新品种,②加大受阻胺光稳定剂中间体的国产化力度,尽快实现具有代表性的重要品种的国产化;③强化应用技术的研究,开发具有专用化、功能化的复合型光稳定剂品种。
自由基捕获剂:这类光稳定剂能捕获高分子中所生成的活性自由基,从而抑制光氧化过程,达到光稳定目的。主要是受阻胺光稳定剂(HALS)。HALS是发展最快、最有前途的异类新型高小光稳定剂,在国际上年平均需求增长率为20%~30%。
光屏蔽剂:这是异类能够遮蔽或反射紫外线的物质,使光不能透入高分子内部,从而起到保护高分子的作用。光屏蔽剂有碳黑、氧化钛等无机颜料和酞菁蓝、酞菁绿等有机颜料,其中碳黑恶毒效果最好。
国内光稳定剂产业发展现状
1.产能与消费
光稳定剂属于耐候性稳定助剂,旨在通过屏蔽、吸收紫外线或猝灭紫外线激发的激发态分子能量、捕获自由基等方式达到抑制光氧化降解,延长制品寿命之目的。目前市售的品种主要包括二苯甲酮类、苯并三唑类、三嗪类等紫外线吸收剂,镍盐类激发态猝灭剂和受阻胺类光稳定剂等。光稳定剂多用于户外制品,农用塑料大棚膜是国内最大的光稳定剂消费市场。从结构来看,受阻胺光稳定剂的产耗量最大,以 622、944为代表的聚合型受阻胺光稳定剂品种已经成为农膜用光稳定剂的支柱产品(表12一表15)。值得注意的是,以苯并三唑类和二苯甲酮类为代表的紫外线吸收剂产能迅速增加,并已走出国门,出口创汇。表明我国光稳定剂行业的产品结构趋向合理。
要品种有二苯甲酮类、苯并三唑类、受阻胺类,国内二苯甲酮类
和苯并三唑类光稳定剂的消费量分别占国内光稳定剂消费总量的
25%和10%左右,而受阻胺类占65%。131为此,有关科研、生产
部门应积极加强技术创新、开发适应不同市场需求的专用型和特
殊型品种。现介绍一下主要品种的生产状况:
2.1紫外线吸收剂
光稳定剂622,聚(1―羟乙基―2,2,6,6―四甲基―4―羟基哌啶)丁二酸酯。622是国内生产应用量最大的光稳定剂,年生产量中约80%用于聚乙烯农膜,15%用于聚丙烯和工程塑料等,5%的产品出口到国外。国内已形成年产1500吨的生产规模,2004年生产约900吨。
光稳定剂944为叔辛胺三嗪与乙二胺哌啶的聚合物。944与622同为聚合型高分子型受阻胺光稳定剂,有着热矢重温度高、塑料加工过程中损失少,与聚烯烃等树脂相容性好、耐迁移性好,在塑料制品中可保持良好的耐久性效果等共性。944又因分子中含多种抗老化功能基团,更表现出加入量少,用途广、抗老化性能优异的特点。2004年国内944用量约为450吨,其中进口约250吨,国产200吨。
光稳定剂GW一540、受阻胺光稳定剂770、622、944和
783、光稳定剂622、光稳定剂944、783、622、944等
2.3猝灭剂
猝灭剂的工业产品是二价镍的络合物,其分子中含重金属镍。
151国内猝灭剂生产厂为镇江前进化工厂,产品牌号为2002,2005年