什么是紫外線吸收劑？紫外線吸收劑的定義
更新時間：2022-12-20 15:57:57 點擊次數(shù)：
紫外線吸收劑概述
什么是紫外線吸收劑？紫外線吸收劑的定義
這些添加劑優(yōu)先吸收入射的UV輻射，從而保護聚合物免受輻射。紫外線吸收劑本身不會快速降解，但它們將紫外線能量轉(zhuǎn)化為無害的熱能，并在整個聚合物基質(zhì)中消散。由于吸收過程的物理限制，UV吸收劑的有效性受到限制，并且在發(fā)生充分吸收以有效地延遲光降解之前，其吸收能力取決于對高濃度添加劑和聚合物厚度的需要。
然而，高濃度的添加劑將不經(jīng)濟且技術(shù)上受限，而許多應(yīng)用（如聚烯烴）是在非常薄的部分，如薄膜和纖維。二苯甲酮是透明聚烯烴系統(tǒng)的良好通用紫外線吸收劑，也可用于有色化合物。苯并三唑主要用于聚苯乙烯。兩者也可用于聚酯。濃度通常約為0.25-1.0%
紫外線吸收劑的同義詞
紫外線穩(wěn)定劑
紫外線吸收劑分類
紫外線吸收劑的主要功能是在聚合物中存在發(fā)色團（Ch）的情況下吸收紫外線輻射，目的是在Ch*形成之前過濾掉對聚合物有害的紫外線。最重要的是，紫外線吸收劑必須在290和350nm范圍內(nèi)工作。紫外線吸收劑的目的是吸收有害的紫外線，并迅速將其轉(zhuǎn)化為無害的熱量。在這個過程中，吸收的能量被轉(zhuǎn)化為分子成分的振動能和旋轉(zhuǎn)能。為了使紫外線吸收劑有效，這一過程必須比基材內(nèi)的相應(yīng)反應(yīng)更快地進行，并且在能量轉(zhuǎn)換過程中，紫外線吸收劑或其所要穩(wěn)定的聚合物都不會受損。最重要的紫外線吸收劑是：
a） 2-（2-羥基苯基）-苯并三唑
b） 2-羥基苯乙酮
c） 羥基苯基-s-三嗪
d） 草酰亞胺
這些UV吸收劑基團中的每一個都可以通過典型的吸收和透射光譜來表征。
紫外線吸收劑是如何工作的？紫外線吸收劑的機理
紫外線吸收劑的主要功能是在聚合物中存在發(fā)色團（Ch）的情況下吸收紫外線輻射，目的是在發(fā)色團自由基Ch*形成之前過濾掉對聚合物有害的紫外線。最重要的是，紫外線吸收劑必須在290和350nm范圍內(nèi)工作。紫外線吸收劑的有效性不僅取決于它們的吸收特性，而且最重要的是取決于朗伯-比爾定律。
消光取決于波長，可以被視為紫外線吸收劑的穩(wěn)定或屏蔽效果的一種度量。換言之，消光越高，紫外線屏蔽越高，穩(wěn)定效果越大——總是假設(shè)紫外線吸收劑本身不會被光的吸收破壞。因此，消光取決于消光系數(shù)、聚合物中紫外線吸收劑的濃度“c”以及未著色聚合物的膜厚度“d”。
為了使紫外線吸收劑有效，它必須比聚合物更好更快地吸收紫外線，這意味著在引發(fā)不受歡迎的副反應(yīng)之前穩(wěn)定并消散吸收的能量。這意味著以紫外光形式吸收的能量的轉(zhuǎn)換必須在單線態(tài)下發(fā)生。系統(tǒng)間交叉（過渡S1到T1），因此必須排除磷光。
光穩(wěn)定劑和紫外線吸收劑的協(xié)同效應(yīng)
紫外線吸收劑不能吸收涂層暴露的所有紫外線輻射。一些紫外線輻射會穿透涂層表面。因此，HALS被摻入聚合物中。這些分子通過清除任何形成的自由基來工作——這與紫外線吸收劑不同，紫外線吸收劑首先通過清除系統(tǒng)中的自由基并隨后使其自身再生來阻止它們的形成。出于這個原因，大多數(shù)配方設(shè)計師將使用吸收劑和HALS的組合。
紫外線吸收劑和HALS的協(xié)同組合對于聚合物的穩(wěn)定是最佳的。UV吸收劑受比爾-朗伯定律控制，因此吸收率與UVA的濃度（320至400納米（用于光固化）、其摩爾吸收率（消光系數(shù)）和路徑長度（涂層厚度）線性相關(guān)。HALS是自由基清除劑，不受比爾定律的約束，在涂層系統(tǒng)中的任何地方都有效。HALS對涂層特別有效