I. Termos e definicións

A luz solar contén unha gran cantidade de luz ultravioleta (UV), con lonxitudes de onda de aproximadamente 290-460 nm, que é prexudicial para os obxectos coloreados. Esta luz UV nociva fai que as moléculas de cor se descompoñan e se esvaezcan mediante unha reacción redox química. O uso de absorbentes de UV pode previr ou reducir eficazmente os efectos nocivos da radiación UV sobre os obxectos protexidos.

Un absorbente de UV é un estabilizador de luz que absorbe a porción UV da luz solar e das fontes de luz fluorescente sen sufrir ningún cambio. Baixo a luz solar e a fluorescencia, os plásticos e outros polímeros sofren reaccións de autooxidación debido á acción da radiación UV, o que leva á degradación e deterioración do polímero, o que resulta nunha mala aparencia e propiedades mecánicas. Ao engadir absorbentes de UV, absorbese selectivamente esta radiación UV de alta enerxía, converténdoa en enerxía inofensiva que se libera ou consome. Dado que os diferentes polímeros teñen diferentes lonxitudes de onda UV que causan degradación, os diferentes absorbentes de UV absorben diferentes lonxitudes de onda da radiación UV. Polo tanto, débese seleccionar o absorbente de UV axeitado en función do tipo de polímero utilizado.

II. Clasificación e funcións dos absorbentes de ultravioleta

Os absorbentes de ultravioleta deben cumprir as seguintes condicións:

① Pode absorber fortemente os raios ultravioleta (especialmente os raios ultravioleta con lonxitudes de onda de 290~400 nm); ② Ten boa estabilidade térmica e non cambia debido á calor mesmo durante o procesamento, con baixa volatilidade térmica; ③ Ten boa estabilidade química e non reacciona adversamente cos compoñentes materiais do produto; ④ Ten boa miscibilidade e pode dispersarse uniformemente no material sen eflorescencia nin filtración; ⑤ O absorbente en si ten boa estabilidade fotoquímica, non se descompón e non cambia de cor; ⑥ É incoloro, non tóxico e inodoro; ⑦ É lavable; ⑧ É barato e está facilmente dispoñible.

Os absorbentes de UV de benzotriazol son actualmente o tipo máis empregado na China, pero os absorbentes de UV de triazina mostran un rendemento significativamente mellor que os benzotriazoles. Os absorbentes de triazina posúen excelentes propiedades de absorción de UV, xunto con outras vantaxes, o que os fai amplamente aplicables en polímeros. Presentan unha excelente estabilidade térmica, boa estabilidade de procesamento e resistencia aos ácidos. En aplicacións prácticas, os absorbentes de UV de triazina mostran un forte efecto sinérxico cos estabilizadores de luz de amina impedida; cando se usan xuntos, producen mellores resultados que cando se usan individualmente.

III. Varios absorbentes ultravioleta comúns

(1) Os produtos de reacción da o-nitroanilina e o p-cresol

Aparece como cristais incoloros ou amarelos pálidos. É soluble en moitos solventes orgánicos como a gasolina, o benceno e a acetona. Ten unha solubilidade moi baixa en auga e non se descompón con álcalis ou ácidos concentrados. Pode reaccionar con ións de metais pesados ​​para formar sales. Pode absorber luz ultravioleta con lonxitudes de onda de 270-280 nm. O seu punto de fusión é de 130-131 ℃.

Úsase principalmente en resinas como poliéster, poliéster clorado, acetato de celulosa, cloruro de polivinilo, poliestireno, plexiglás e poliacrilonitrilo. Presenta unha mellor estabilidade en produtos transparentes que en produtos coloreados. A dosificación en produtos acabados é ≤0,5 %.

(2) 2-hidroxi-4-metoxibenzofenona (UV-9)

Po cristalino amarelo pálido ou branco. Densidade 1,324 g/cm³. Punto de fusión 62-66 ℃. Punto de ebulición 150-160 ℃ (0,67 kPa), 220 ℃ (2,4 kPa). Soluble na maioría dos solventes orgánicos como acetona, cetonas, benceno, metanol, acetato de etilo, metiletilcetona e etanol; insoluble en auga. A solubilidade (g/100 g, 25 ℃) nalgúns solventes é a seguinte: benceno 56,2, n-hexano 4,3, etanol (95 %) 5,8, tetracloruro de carbono 34,5, estireno 51,2, DOP 18,7.

Como absorbente de UV, é axeitado para diversos plásticos como cloruro de polivinilo, cloruro de polivinilideno, metacrilato de polimetilo, poliéster insaturado, resina ABS e resina de celulosa. O rango de lonxitude de onda de absorción máxima é de 280 a 340 nm e a dosificación típica é de 0,1 % a 1,5 %. Ten boa estabilidade térmica e non se descompón a 200 ℃. Este produto case non absorbe luz visible, o que o fai axeitado para produtos transparentes de cor clara. Tamén se pode usar en pinturas e caucho sintético.

(3) 2-hidroxi-4-n-octiloxibenzofenona (UV-531)

Po cristalino amarelo pálido ou branco. Densidade 1,160 g/cm³ (25 ℃). Punto de fusión 48~49 ℃. Soluble en acetona, benceno, etanol e isopropanol; lixeiramente soluble en dicloroetano; insoluble en auga. A solubilidade (g/100 g, 25 ℃) nalgúns solventes é: acetona 74, benceno 72, metanol 2, etanol (95 %) 2,6, n-heptano 40, n-hexano 40,1, auga 0,5.

Como absorbente de UV, absorbe fortemente a luz ultravioleta con lonxitudes de onda de 270-330 nm. Pode usarse en varios plásticos, especialmente polietileno, polipropileno, poliestireno, resina ABS, policarbonato e cloruro de polivinilo. Ten boa compatibilidade coas resinas e baixa volatilidade. A dosificación típica é de 0,1 % a 1 %. Ten un bo efecto sinérxico cando se usa cunha pequena cantidade de 4,4-tiobis(6-terc-butil-p-cresol). Este produto tamén se pode usar como estabilizador da luz en varios revestimentos.

(4) O 2-(2′-hidroxi-3′,5′-di-tert-fenil)-5-clorobenzotriazol (UV-327) é un absorbente de UV con propiedades e usos similares ao benzotriazol UV-326. Absorbe fortemente a luz ultravioleta con lonxitudes de onda de 270~380 nm, ten boa estabilidade química e moi baixa volatilidade. Ten boa compatibilidade coas poliolefinas. É especialmente axeitado para polietileno e polipropileno. Ademais, tamén se pode usar en cloruro de polivinilo, polimetacrilato de metilo, polioximetileno, poliuretano, poliéster insaturado, resina ABS, resina epoxi, resina de celulosa, etc. Este produto ten unha excelente resistencia á sublimación térmica, lavabilidade, resistencia á decoloración por gases e retención de propiedades mecánicas. Ten un efecto sinérxico significativo cando se usa con antioxidantes. Úsase para mellorar a estabilidade termooxidativa dos produtos.

(5) O monobenzoato de resorcinol é un po cristalino branco. Punto de fusión 132~135 ℃. Densidade aparente 0,68 g/cm³ (20%). Soluble en acetona e etanol, lixeiramente soluble en benceno, auga, n-heptano, etc. Como estabilizador da luz UV, o seu rendemento é similar ao dos estabilizadores da luz a base de benzofenona. Úsase principalmente en cloruro de polivinilo, resina de celulosa e poliestireno, normalmente nunha dosificación do 1% ao 2%.