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2.13 光稳定剂
人造革、合成革长期在户外使用,受到太阳光中紫外线的作用,涂层中聚合物的化学键容易发生断裂,引起光氧化降解,使得制品的性能劣化。如PVC树脂中的叔碳原子极易发生氧化反应而使分子链断裂,PU树脂在紫外线的作用下会变黄等。因此,提高人造革、合成革的光稳定性就显得十分必要,添加光稳定剂是提高聚合物光稳定性的一条简便有效的途径。所谓光稳定剂是一类能够抑制或消除紫外线导致聚合物降解的助剂。
2.13.1 光稳定剂的作用机理
按光稳定剂对紫外线的作用机理,光稳定剂有四种类型:
(1)紫外线屏蔽剂
紫外线屏蔽剂能反射紫外线,防止其进入材料内部。炭黑、氧化锌以及许多颜料和填料都具有这一功能,但需注意它们往往有着色性。
(2)紫外线吸收剂
紫外线吸收剂能够吸收紫外线,从基态被激发到激发态,然后通过自身的能量转移,将吸收的紫外线能量以荧光、磷光或热能的方式释放出来,如水杨酸酯类、二苯甲酮类、苯并三唑类等。
(3)猝灭剂
部分进入制品内并未被吸收的紫外线将大分子激发,猝灭剂将激发态猝灭而成为基态,防止引起光氧化反应,主要是二价镍的有机络合物。猝灭剂往往与紫外线吸收剂并用,用以消除未被吸收的紫外线。
(4)自由基捕获剂
若上述三种稳定剂并用还不能完全阻止聚合物的光氧化降解,一旦光氧化降解被引发,聚合物按氧化降解机理持续进行,因此还需要一种自由基捕获剂和氢过氧化物分解剂,因此,光稳定剂很多时候会与抗氧剂并用,或者加入同时具有这两种功能的受阻胺类光稳定剂——HALS。
2.13.2 常用的光稳定剂
光稳定剂的特点和代表品种见表2-22。其中可用于PU的有苯并三唑类和受阻胺类。
表2-22 光稳定剂的特点和代表品种
续表