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一、光稳定剂的分类及发展
塑料在户外使用时,受太阳光中紫外线的辐照和大气中氧的作用,会发生光降解反应。塑料中发生的由于光、氧诱导引起的降解反应不仅有损外观,还会严重影响产品的力学性能和化学性能,因此研究防止光氧化或者至少是抑制光氧化的技术,具有重大经济意义,目前已成为高分子材料工业的一个主要研究方向。这类研究结果产生并发展了一类人们称为光稳定剂或UV稳定剂的特种化学品,它们能干扰光诱发的物理和化学过程。
光稳定剂是一种能够干扰光诱导降解物理化学过程的化合物。目前光稳定剂品种已达上百种,大部分光稳定剂为有机化合物,但也有二氧化钛、炭黑、氧化锌等少数无机化合物。通常按照光稳定剂的化学结构进行分类,分为以下几类。
(1)无机化合物类 该类均为紫外线屏蔽剂,如二氧化钛、炭黑、氧化锌。
(2)苯甲酸衍生物类 包括苯甲酸酯类和对氨基苯甲酸类,属紫外线吸收剂。
(3)水杨酸衍生物类 大部分产品为水杨酸酯,属紫外线吸收剂。
(4)二苯甲酮类或羟基二苯甲酮类 属紫外线吸收剂。
(5)三嗪类或羟苯基三嗪类 紫外线吸收剂。
(6)有机镍络合物 分子激发态猝灭剂或氢过氧化物分解剂。
(7)受阻胺类(HALS) 其能捕获自由基,使自由基转化为稳定的化合物,自身具有再生功能,因而光稳定效率高,聚合型HALS具有抗热氧老化功能。
空间受阻胺类(HALS)光稳定剂是该领域的最新研究成果,受阻胺的效率远远高于其他光稳定剂,同时它们大多数是高分子量光稳定剂,可以满足极低挥发性和极难迁移的应用要求,同时延长制品的寿命。
伴随着世界合成树脂和塑料工业的发展,尤其是室外塑料制品应用范围和产量的增加,例如塑钢门窗、棚膜、汽车用塑料等方面的增长,促使光稳定剂工业得到快速发展。
光稳定剂在高分子材料中添加量一般为0.05%~0.5%,特殊应用实例可高达3%。