光稳定剂.ppt
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4.当自由基一旦形成,不论是烷基自由 基还是过氧化自由基，应尽快将其捕 获清除掉。
光稳定剂的命名和分类
按机理： 紫外线吸收剂 激发态猝灭剂 氢过氧化物分解剂 自由基捕获剂 应该注意的是，某些化合物或某类化合物往往
不止起一种作用，因此简单地把一种物质归为 某一类有些时候也许不太合适。
紫外线吸收剂的防护机理
光稳定剂在聚乙烯中的应用
光稳定剂在不同种聚乙烯中的应用是不 同的。高密度聚乙烯主要用在吹塑、注 塑和撤出制品里。经研究表明，在高密 度聚乙烯中，抗氧剂受阻胺(HALS1， HALS3，HALS2)的效果要比UVA-2， UVA-3等的紫外线吸收入剂好的多。
光稳定剂在聚乙烯中的应用
低密度聚乙烯主要用于生产薄膜制品，其在模 塑方面的应用要少得多。在市售的光稳定剂中， 只有少数几种适用于LDPE。主要原因在于， 大多数光稳定剂与LDPE的相容性较差，即很 容易出现喷霜现象。最初，人们是用二苯甲酮 和苯并三唑类光稳定剂来保护LDPE树脂的， 随着镍猝灭剂的开发应用，与紫外光吸收剂共 用可得到较好的效果和成本。随着近年来受阻 胺的开发成功，又使LDPE的紫外光稳定化前 进了一步。
光老化机理
终止反应
聚乙烯的光降解机理
除此之外，由于聚乙烯是结晶型高聚物， 其分子结构中的微晶对紫外光有散射作 用，因此在聚乙烯中，紫外光的光程要 远远大于其他无定型高聚物，所以即使 聚乙烯分子中有较少量的发色团，也会 很快引进光老化。
光稳定剂的定义
填加于聚合物中，能够抑制和减弱光降 解作用，提高材料耐光性的物质称为光 稳定剂
的猝灭剂分子，该分子形成激发态分子，猝灭 剂的激发态分子通过其他方式(发射荧光等)将 能量消散。 (b) 吸收了紫外线的激发态分子与猝灭剂结 合形成激发态的复合物，该复合物再经过其它 光物理过程如发射荧光，内部转变等，将能量 消散。
目前应用最广泛的猝灭剂
目前应用最广泛的猝灭剂是二价镍的络 合物或盐，如硫代烷基酚镍络合物、二 硫代氨基甲酸镍盐，磷酸单酯镍络合物、 硫代酚氧基肟的镍络合物等。这些镍络 合物多数带有绿色或浅绿色。这类光稳 定剂特别适合用于纤维制品和薄膜制品， 很少用于厚制品。
邻羟基苯并三唑类
UV-326
苯 并 苯并三唑类 三 唑 类 机 理
邻羟基苯并三唑类
在这类化合物中，羟基和三唑环之间形 成氢键，可将吸收的能量转移到别的地 方。这类紫外光吸收剂用量少，添加量 为0.01-0.1份，而效果非常优良，有宽广 的吸收范围，通常强烈吸收300-380nm 的紫外光，几乎不吸收可见光，它们的 热稳定性好，挥发性小，在聚乙烯中有 广泛地应用。
习惯上称为紫外线吸收剂 用UV表示
保护塑料免受紫外线破坏的途经
1.最明显的途径，是避免紫外光 吸收或至少减少发色团的光吸收 量
2.通过钝化发色团的激发态以降 低其诱发速率
保护塑料免受紫外线破坏的途经
3.在链支化阶段，当氢过氧化物还未
遭受光解产生自由基之前，将其转化 成稳定的化合物。这也就是降低诱发 速率，在一定情况下这是紫外光稳定 化处理最重要的一个措施
自由基捕捉剂
受阻胺类 光稳定剂 (HALS)
受阻胺类光稳定剂(HALS)
受阻胺类光稳定剂是近几年来新发展起 来的光稳定剂。
受阻胺类都有特征性的四甲基哌啶结构 它的作用原理是通过对聚合物中的过氧
化氢分解和自由基清除来达到稳定作用。
受阻胺类光稳定剂(HALS)
与紫外光吸收剂和猝灭剂相比，这些 HALS分子能够起化学反应，抑制聚合物 的降解过程。受阻胺类光稳定剂代表了 光稳定剂技术的的一个主要的进展，但 更详细有关反应机理方面的内容仍然不 是十分清楚。由于HALS可抑制过氧化氢 和过氧化基自由基，它们在中等环境温 度下还有热稳定抗氧剂的能力。但是在 熔融态几乎没有这种稳定能力。
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
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。
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）
光稳定剂在聚乙烯中的应用
在线型低密度聚乙烯(LLDPE)中，光稳 定剂的使用与低密度聚乙烯基本相同。 由于LLDPE的力学性能比LDPE要好， 因此，可以相应降低LLDPE薄膜的厚度， 为了弥补因厚度减小而带来的光稳定性 的差别，必须相应提高光稳定剂的使用 浓度。
邻羟基二苯甲酮类
如果在羰基邻位上不含羟基，该化合物 虽然也有吸收紫外线的能力，但它受光 照后会引起自身分解，故不适宜做紫外 线吸收剂。
邻羟基二苯甲酮类
二苯甲酮类紫外线吸收剂有宽广的吸收 范围，几乎对290-400nm之间的紫外线 都有强烈的吸收作用，且对热和光稳定， 毒性低。其中双羟基品种应用较少，因 其吸收部分可见光，会使制品带黄色， 且与高聚物的相容性较差。而单羟基品 种与高聚物相容性较好。
紫外线吸收剂（按其结构分）
邻羟基二苯甲酮类 水杨酸酯类 邻羟基苯并三唑类 三嗪类 有机镍络合物 受阻胺类光稳定剂(HALS) 取代丙烯晴类，草酰胺类，其他
光稳定剂的作用机理
1. 光屏蔽剂 2. 紫外线吸收剂 3. 淬灭剂 4. 自由基捕捉剂
光屏蔽剂
无机填料 碳黑、二氧化钛、氧化锌 优点：有效的防护措施、价格低 缺点：颜色，不透明
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 塑料 聚乙烯
种 聚丙烯
塑 聚氯乙烯 料 聚苯乙烯
紫外光猝灭剂
这类化合物的稳定作用不在于吸收紫外 线，而是通过分子间的作用削除所吸收 的能量，即能够在瞬间把受到紫外光照 射后处于激发态的激发态分子的激发能 量转移，使分子再回到稳定的状态，因 而避免了高聚物的光氧老化。
紫外光猝灭剂
这种猝灭作用可有两种方式进行： (a) 激发态分子将能量转移给一个非反应性
邻羟基二苯甲酮类品种
这类品种有 UV-9 UV-324 UV-24 2,2’-二羟基-4-甲氧基－二苯甲酮 DOBP 2-羟基-4-十二烷基－二苯甲酮 UV-531 2-羟基-4-正辛氧基－二苯甲酮 一般用量为0.2-1.5份
水杨酸酯类
水杨酸酯类
常被作先驱型紫外线吸收剂，这类化合 物含有酚基芳酯的结构，它本身并不能 吸收紫外光，但经光照后其分子内部发 生重排，生成二苯甲酮结构，从而强烈 地吸收紫外光。
光稳定剂在聚乙烯中的应用
研究表明，受阻胺HALS-2，HALS-E在 LDPE薄膜中的效果较好，而且相容性也 不错。对于LDPE厚截面制品可以选用受 阻胺或受阻胺与紫外线吸收剂使用体系。 受阻胺在LDPE薄膜中使用时要注意，含 硫或氯的农业化学品对受阻胺类光稳定 剂有很大的毒害作用，它们可以明显降 低以致于完全破坏HALS的稳定作用。
水杨酸酯类
这类化合物在开始接触紫外光时吸收率 比较低，而当吸收了紫外光后就会逐渐 强烈地吸收紫外线，它们对光波的吸收 范围窄，约在320-350nm之间。有的品 种在日光下长期曝晒还会吸收可见光而 使制品带色。它们对高聚物的相容性好， 无味低毒。在聚乙烯中的用量在0.25-10 份之间。
水杨酸酯类品种
紫外线吸收剂的防护机理是基于吸收有 害的紫外辐射，并将能量消散为热而不 致于引起光敏化作用，它本身不会吸收 紫外线而发生化学变化，从而使材料避 免与紫外线直接作用，起到了保护材料 的作用。
紫外线吸收剂 的应用
在应用时，对于紫外光本身的要求是： (a)能吸收紫外光，并能以无害形式消散
所吸收的能量 (b) 稳定剂本身对紫外光稳定 (c) 在可见光区的吸收低，不着色 (d)与聚合物相容性好、不挥发、不迁移 (e)热稳定性好、化学性能好
聚酯
的 氯乙烯／醋酸乙烯共聚物 敏 聚醋酸乙烯酯
聚甲醛
感 聚碳酸酯
波 长
聚甲基丙烯酸甲酯 硝酸纤维素 醋酸丁酸纤维素
敏感波长／纳米 300 310 310 318 325 322～364 280 300～320 295 290～315 310 295～298
光老化机理
引发反应
光老化机理
增长反应 转移
光稳定剂的选择
在选择光稳定剂时，除了其对聚合物的 保护性能外，还必须考虑其他一些因素， 例如，物理状态、颗粒尺寸及分布、热 稳定性、与其他添加剂之间可能的相互 作用、毒性、挥发性以及与聚合物的相 容性等。
光稳定剂的选择（相容性）
光稳定剂的使用浓度要高于抗氧剂，可 达1%或更多，因此稳定剂与聚合物的相 容性问题比抗氧剂更为重要。如果处理 不好，光稳定剂虽然在加工温度下溶解 在聚合物中，而冷却后其溶解度降低甚 至过饱和，这就可能导致起霜。尤其是 极性很强的光稳定剂用于聚乙烯中时， 光稳定剂的溶解性和相容性就成为特别 需要注意的问题。
紫外线吸收剂
二苯甲酮类 水杨酸酯类 苯并三唑类
二苯甲酮类
UV-5百度文库1
二苯甲酮类
UV-356
二苯甲酮类
UV-9
二苯甲酮类机理
邻羟基二苯甲酮类
如果一个化合物的结构中含有羰基，并且邻位 上含有一个羟基，羰基与羟基之间形成氢键螯 合环，这类化合物具有强烈吸收紫外线的特征。 化合物当受光照吸收能量后就会发生螯合环开 环，当它将所吸收的能量以其它无害能量转移 时，如转化为热能，螯合环又闭环。所以如果 形成的氢键越稳定，则开环所需的能量越多， 传递给高聚物的能量就越少，光稳定效果越佳。
光稳定剂的选择（对抗性）
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。
颜色对光的稳定剂
聚乙烯的光降解机理
紫外光照射之所以能够使聚合物降解，是因为 这些聚合物中含有发色团(吸收紫外光后能够 被激发而生成化学性质活泼的物质如，自由 基)。
对于聚乙烯，其本身不含有发色团，所以不吸 收波长大于250nm以上的光。但是，由于在聚 合、加工和储存过程中引入的微量杂质(如催 化剂残留物)、氢过氧化物、羰基和双键。这 些因素可以吸收到达地面的波长大于290nm的 紫外光，并可参与多种光化学反应。
这类紫外光吸收剂常见的品种有 TBS 水杨酸对叔丁基苯酯
p-ter-butylphenyl salicylate OPS 水杨酸对辛基苯酯
p-octylphenyl salicylate BAD 4,4’-亚异丙基双(苯酚水杨酸酯)
4,4’-isopropylidene-bis(phenol salicylate)
光稳定剂的命名和分类
按机理： 紫外线吸收剂 激发态猝灭剂 氢过氧化物分解剂 自由基捕获剂 应该注意的是，某些化合物或某类化合物往往
不止起一种作用，因此简单地把一种物质归为 某一类有些时候也许不太合适。
紫外线吸收剂的防护机理
光稳定剂在聚乙烯中的应用
光稳定剂在不同种聚乙烯中的应用是不 同的。高密度聚乙烯主要用在吹塑、注 塑和撤出制品里。经研究表明，在高密 度聚乙烯中，抗氧剂受阻胺(HALS1， HALS3，HALS2)的效果要比UVA-2， UVA-3等的紫外线吸收入剂好的多。
光稳定剂在聚乙烯中的应用
低密度聚乙烯主要用于生产薄膜制品，其在模 塑方面的应用要少得多。在市售的光稳定剂中， 只有少数几种适用于LDPE。主要原因在于， 大多数光稳定剂与LDPE的相容性较差，即很 容易出现喷霜现象。最初，人们是用二苯甲酮 和苯并三唑类光稳定剂来保护LDPE树脂的， 随着镍猝灭剂的开发应用，与紫外光吸收剂共 用可得到较好的效果和成本。随着近年来受阻 胺的开发成功，又使LDPE的紫外光稳定化前 进了一步。
光老化机理
终止反应
聚乙烯的光降解机理
除此之外，由于聚乙烯是结晶型高聚物， 其分子结构中的微晶对紫外光有散射作 用，因此在聚乙烯中，紫外光的光程要 远远大于其他无定型高聚物，所以即使 聚乙烯分子中有较少量的发色团，也会 很快引进光老化。
光稳定剂的定义
填加于聚合物中，能够抑制和减弱光降 解作用，提高材料耐光性的物质称为光 稳定剂
的猝灭剂分子，该分子形成激发态分子，猝灭 剂的激发态分子通过其他方式(发射荧光等)将 能量消散。 (b) 吸收了紫外线的激发态分子与猝灭剂结 合形成激发态的复合物，该复合物再经过其它 光物理过程如发射荧光，内部转变等，将能量 消散。
目前应用最广泛的猝灭剂
目前应用最广泛的猝灭剂是二价镍的络 合物或盐，如硫代烷基酚镍络合物、二 硫代氨基甲酸镍盐，磷酸单酯镍络合物、 硫代酚氧基肟的镍络合物等。这些镍络 合物多数带有绿色或浅绿色。这类光稳 定剂特别适合用于纤维制品和薄膜制品， 很少用于厚制品。
邻羟基苯并三唑类
UV-326
苯 并 苯并三唑类 三 唑 类 机 理
邻羟基苯并三唑类
在这类化合物中，羟基和三唑环之间形 成氢键，可将吸收的能量转移到别的地 方。这类紫外光吸收剂用量少，添加量 为0.01-0.1份，而效果非常优良，有宽广 的吸收范围，通常强烈吸收300-380nm 的紫外光，几乎不吸收可见光，它们的 热稳定性好，挥发性小，在聚乙烯中有 广泛地应用。
习惯上称为紫外线吸收剂 用UV表示
保护塑料免受紫外线破坏的途经
1.最明显的途径，是避免紫外光 吸收或至少减少发色团的光吸收 量
2.通过钝化发色团的激发态以降 低其诱发速率
保护塑料免受紫外线破坏的途经
3.在链支化阶段，当氢过氧化物还未
遭受光解产生自由基之前，将其转化 成稳定的化合物。这也就是降低诱发 速率，在一定情况下这是紫外光稳定 化处理最重要的一个措施
自由基捕捉剂
受阻胺类 光稳定剂 (HALS)
受阻胺类光稳定剂(HALS)
受阻胺类光稳定剂是近几年来新发展起 来的光稳定剂。
受阻胺类都有特征性的四甲基哌啶结构 它的作用原理是通过对聚合物中的过氧
化氢分解和自由基清除来达到稳定作用。
受阻胺类光稳定剂(HALS)
与紫外光吸收剂和猝灭剂相比，这些 HALS分子能够起化学反应，抑制聚合物 的降解过程。受阻胺类光稳定剂代表了 光稳定剂技术的的一个主要的进展，但 更详细有关反应机理方面的内容仍然不 是十分清楚。由于HALS可抑制过氧化氢 和过氧化基自由基，它们在中等环境温 度下还有热稳定抗氧剂的能力。但是在 熔融态几乎没有这种稳定能力。
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
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。
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）
光稳定剂在聚乙烯中的应用
在线型低密度聚乙烯(LLDPE)中，光稳 定剂的使用与低密度聚乙烯基本相同。 由于LLDPE的力学性能比LDPE要好， 因此，可以相应降低LLDPE薄膜的厚度， 为了弥补因厚度减小而带来的光稳定性 的差别，必须相应提高光稳定剂的使用 浓度。
邻羟基二苯甲酮类
如果在羰基邻位上不含羟基，该化合物 虽然也有吸收紫外线的能力，但它受光 照后会引起自身分解，故不适宜做紫外 线吸收剂。
邻羟基二苯甲酮类
二苯甲酮类紫外线吸收剂有宽广的吸收 范围，几乎对290-400nm之间的紫外线 都有强烈的吸收作用，且对热和光稳定， 毒性低。其中双羟基品种应用较少，因 其吸收部分可见光，会使制品带黄色， 且与高聚物的相容性较差。而单羟基品 种与高聚物相容性较好。
紫外线吸收剂（按其结构分）
邻羟基二苯甲酮类 水杨酸酯类 邻羟基苯并三唑类 三嗪类 有机镍络合物 受阻胺类光稳定剂(HALS) 取代丙烯晴类，草酰胺类，其他
光稳定剂的作用机理
1. 光屏蔽剂 2. 紫外线吸收剂 3. 淬灭剂 4. 自由基捕捉剂
光屏蔽剂
无机填料 碳黑、二氧化钛、氧化锌 优点：有效的防护措施、价格低 缺点：颜色，不透明
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 塑料 聚乙烯
种 聚丙烯
塑 聚氯乙烯 料 聚苯乙烯
紫外光猝灭剂
这类化合物的稳定作用不在于吸收紫外 线，而是通过分子间的作用削除所吸收 的能量，即能够在瞬间把受到紫外光照 射后处于激发态的激发态分子的激发能 量转移，使分子再回到稳定的状态，因 而避免了高聚物的光氧老化。
紫外光猝灭剂
这种猝灭作用可有两种方式进行： (a) 激发态分子将能量转移给一个非反应性
邻羟基二苯甲酮类品种
这类品种有 UV-9 UV-324 UV-24 2,2’-二羟基-4-甲氧基－二苯甲酮 DOBP 2-羟基-4-十二烷基－二苯甲酮 UV-531 2-羟基-4-正辛氧基－二苯甲酮 一般用量为0.2-1.5份
水杨酸酯类
水杨酸酯类
常被作先驱型紫外线吸收剂，这类化合 物含有酚基芳酯的结构，它本身并不能 吸收紫外光，但经光照后其分子内部发 生重排，生成二苯甲酮结构，从而强烈 地吸收紫外光。
光稳定剂在聚乙烯中的应用
研究表明，受阻胺HALS-2，HALS-E在 LDPE薄膜中的效果较好，而且相容性也 不错。对于LDPE厚截面制品可以选用受 阻胺或受阻胺与紫外线吸收剂使用体系。 受阻胺在LDPE薄膜中使用时要注意，含 硫或氯的农业化学品对受阻胺类光稳定 剂有很大的毒害作用，它们可以明显降 低以致于完全破坏HALS的稳定作用。
水杨酸酯类
这类化合物在开始接触紫外光时吸收率 比较低，而当吸收了紫外光后就会逐渐 强烈地吸收紫外线，它们对光波的吸收 范围窄，约在320-350nm之间。有的品 种在日光下长期曝晒还会吸收可见光而 使制品带色。它们对高聚物的相容性好， 无味低毒。在聚乙烯中的用量在0.25-10 份之间。
水杨酸酯类品种
紫外线吸收剂的防护机理是基于吸收有 害的紫外辐射，并将能量消散为热而不 致于引起光敏化作用，它本身不会吸收 紫外线而发生化学变化，从而使材料避 免与紫外线直接作用，起到了保护材料 的作用。
紫外线吸收剂 的应用
在应用时，对于紫外光本身的要求是： (a)能吸收紫外光，并能以无害形式消散
所吸收的能量 (b) 稳定剂本身对紫外光稳定 (c) 在可见光区的吸收低，不着色 (d)与聚合物相容性好、不挥发、不迁移 (e)热稳定性好、化学性能好
聚酯
的 氯乙烯／醋酸乙烯共聚物 敏 聚醋酸乙烯酯
聚甲醛
感 聚碳酸酯
波 长
聚甲基丙烯酸甲酯 硝酸纤维素 醋酸丁酸纤维素
敏感波长／纳米 300 310 310 318 325 322～364 280 300～320 295 290～315 310 295～298
光老化机理
引发反应
光老化机理
增长反应 转移
光稳定剂的选择
在选择光稳定剂时，除了其对聚合物的 保护性能外，还必须考虑其他一些因素， 例如，物理状态、颗粒尺寸及分布、热 稳定性、与其他添加剂之间可能的相互 作用、毒性、挥发性以及与聚合物的相 容性等。
光稳定剂的选择（相容性）
光稳定剂的使用浓度要高于抗氧剂，可 达1%或更多，因此稳定剂与聚合物的相 容性问题比抗氧剂更为重要。如果处理 不好，光稳定剂虽然在加工温度下溶解 在聚合物中，而冷却后其溶解度降低甚 至过饱和，这就可能导致起霜。尤其是 极性很强的光稳定剂用于聚乙烯中时， 光稳定剂的溶解性和相容性就成为特别 需要注意的问题。
紫外线吸收剂
二苯甲酮类 水杨酸酯类 苯并三唑类
二苯甲酮类
UV-5百度文库1
二苯甲酮类
UV-356
二苯甲酮类
UV-9
二苯甲酮类机理
邻羟基二苯甲酮类
如果一个化合物的结构中含有羰基，并且邻位 上含有一个羟基，羰基与羟基之间形成氢键螯 合环，这类化合物具有强烈吸收紫外线的特征。 化合物当受光照吸收能量后就会发生螯合环开 环，当它将所吸收的能量以其它无害能量转移 时，如转化为热能，螯合环又闭环。所以如果 形成的氢键越稳定，则开环所需的能量越多， 传递给高聚物的能量就越少，光稳定效果越佳。
光稳定剂的选择（对抗性）
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。
颜色对光的稳定剂
聚乙烯的光降解机理
紫外光照射之所以能够使聚合物降解，是因为 这些聚合物中含有发色团(吸收紫外光后能够 被激发而生成化学性质活泼的物质如，自由 基)。
对于聚乙烯，其本身不含有发色团，所以不吸 收波长大于250nm以上的光。但是，由于在聚 合、加工和储存过程中引入的微量杂质(如催 化剂残留物)、氢过氧化物、羰基和双键。这 些因素可以吸收到达地面的波长大于290nm的 紫外光，并可参与多种光化学反应。
这类紫外光吸收剂常见的品种有 TBS 水杨酸对叔丁基苯酯
p-ter-butylphenyl salicylate OPS 水杨酸对辛基苯酯
p-octylphenyl salicylate BAD 4,4’-亚异丙基双(苯酚水杨酸酯)
4,4’-isopropylidene-bis(phenol salicylate)