I. Տերմիններ և սահմանումներ

Արևի լույսը պարունակում է մեծ քանակությամբ ուլտրամանուշակագույն (UV) լույս՝ մոտավորապես 290-460 նմ ալիքի երկարությամբ, որը վնասակար է գունավոր առարկաների համար: Այս վնասակար ուլտրամանուշակագույն լույսը հանգեցնում է գունավոր մոլեկուլների քայքայման և գունաթափման՝ քիմիական օքսիդա-վերականգնման ռեակցիայի միջոցով: Ուլտրամանուշակագույն կլանիչների օգտագործումը կարող է արդյունավետորեն կանխել կամ նվազեցնել ուլտրամանուշակագույն ճառագայթման վնասակար ազդեցությունը պաշտպանված առարկաների վրա:

Ուլտրամանուշակագույն կլանիչը լույսի կայունացուցիչ է, որը կլանում է արևի լույսի և լյումինեսցենտային լույսի աղբյուրների ուլտրամանուշակագույն մասը՝ առանց որևէ փոփոխության ենթարկվելու: Արևի լույսի և լյումինեսցենտային լույսի ազդեցության տակ պլաստմասսաները և այլ պոլիմերները ենթարկվում են ինքնաօքսիդացման ռեակցիաների՝ ուլտրամանուշակագույն ճառագայթման ազդեցության պատճառով, ինչը հանգեցնում է պոլիմերի քայքայման և վատթարացման, ինչը հանգեցնում է տեսքի և մեխանիկական հատկությունների վատթարացման: Ուլտրամանուշակագույն կլանիչների ավելացումը ընտրողաբար կլանում է այս բարձր էներգիայի ուլտրամանուշակագույն ճառագայթումը՝ այն վերածելով անվնաս էներգիայի, որը արտանետվում կամ սպառվում է: Քանի որ տարբեր պոլիմերներ ունեն տարբեր ուլտրամանուշակագույն ալիքի երկարություններ, որոնք առաջացնում են քայքայում, տարբեր ուլտրամանուշակագույն կլանիչներ կլանում են ուլտրամանուշակագույն ճառագայթման տարբեր ալիքի երկարություններ: Հետևաբար, համապատասխան ուլտրամանուշակագույն կլանիչը պետք է ընտրվի՝ հիմնվելով օգտագործված պոլիմերի տեսակի վրա:

II. Ուլտրամանուշակագույն կլանիչների դասակարգումը և գործառույթները

Ուլտրամանուշակագույն կլանիչները պետք է համապատասխանեն հետևյալ պայմաններին.

① Այն կարող է ուժեղ կլանել ուլտրամանուշակագույն ճառագայթները (հատկապես 290~400 նմ ալիքի երկարությամբ ուլտրամանուշակագույն ճառագայթները)։ ② Այն ունի լավ ջերմային կայունություն և չի փոխվում ջերմության ազդեցության տակ նույնիսկ մշակման ընթացքում՝ ցածր ջերմային ցնդողականությամբ։ ③ Այն ունի լավ քիմիական կայունություն և բացասաբար չի արձագանքում արտադրանքի նյութական բաղադրիչներին։ ④ Այն ունի լավ խառնվելու ունակություն և կարող է հավասարաչափ բաշխվել նյութի մեջ՝ առանց ծաղկման կամ ներծծման։ ⑤ Կլանիչն ինքնին ունի լավ լուսաքիմիական կայունություն, չի քայքայվում և չի փոխում գույնը։ ⑥ Այն անգույն է, ոչ թունավոր և անհոտ։ ⑦ Այն լվացվող է։ ⑧ Այն էժան է և հեշտությամբ հասանելի։

Բենզոտրիազոլային ուլտրամանուշակագույն կլանիչները ներկայումս Չինաստանում ամենատարածված տեսակն են, սակայն տրիազինային ուլտրամանուշակագույն կլանիչները զգալիորեն ավելի լավ արդյունավետություն են ցուցաբերում, քան բենզոտրիազոլները: Տրիազինային կլանիչները ունեն գերազանց ուլտրամանուշակագույն կլանման հատկություններ, ինչպես նաև այլ առավելություններ, ինչը դրանք լայնորեն կիրառելի է դարձնում պոլիմերներում: Դրանք ցուցաբերում են գերազանց ջերմային կայունություն, լավ մշակման կայունություն և թթվային դիմադրություն: Գործնական կիրառություններում տրիազինային ուլտրամանուշակագույն կլանիչները ցուցաբերում են ուժեղ սիներգետիկ ազդեցություն խոչընդոտված ամինային լույսի կայունացուցիչների հետ. միասին օգտագործելիս դրանք ավելի լավ արդյունքներ են տալիս, քան առանձին օգտագործելիս:

III. Մի քանի տարածված ուլտրամանուշակագույն կլանիչներ

(1) o-նիտրոանիլինի և p-կրեզոլի ռեակցիայի արգասիքները

Այն անգույն կամ բաց դեղին բյուրեղների տեսք ունի։ Այն լուծելի է բազմաթիվ օրգանական լուծիչներում, ինչպիսիք են բենզինը, բենզոլը և ացետոնը։ Այն շատ ցածր լուծելիություն ունի ջրում և չի քայքայվում խտացված ալկալիների կամ թթուների կողմից։ Այն կարող է ռեակցիայի մեջ մտնել ծանր մետաղների իոնների հետ՝ առաջացնելով աղեր։ Այն կարող է կլանել ուլտրամանուշակագույն լույսը՝ 270-280 նմ ալիքի երկարությամբ։ Դրա հալման ջերմաստիճանը 130-131℃ է։

Այն հիմնականում օգտագործվում է այնպիսի խեժերի մեջ, ինչպիսիք են պոլիեսթերը, քլորացված պոլիեսթերը, ցելյուլոզայի ացետատը, պոլիվինիլքլորիդը, պոլիստիրոլը, պլեքսիգլասը և պոլիակրիլոնիտրիլը: Այն ավելի լավ կայունություն է ցուցաբերում թափանցիկ արտադրանքում, քան գունավոր արտադրանքում: Պատրաստի արտադրանքում դեղաչափը ≤0.5% է:

(2) 2-հիդրօքսի-4-մետօքսիբենզոֆենոն (UV-9)

Բաց դեղին կամ սպիտակ բյուրեղային փոշի։ Խտությունը՝ 1.324 գ/սմ³։ Հալման կետ՝ 62-66℃։ Եռման կետ՝ 150-160℃ (0.67 կՊա), 220℃ (2.4 կՊա)։ Լուծվում է օրգանական լուծիչների մեծ մասում, ինչպիսիք են ացետոնը, կետոնները, բենզոլը, մեթանոլը, էթիլացետատը, մեթիլ էթիլ կետոնը և էթանոլը։ Անլուծելի է ջրում։ Որոշ լուծիչներում լուծելիությունը (գ/100 գ, 25℃) հետևյալն է՝ բենզոլ 56.2, n-հեքսան 4.3, էթանոլ (95%) 5.8, ածխածնի տետրաքլորիդ 34.5, ստիրոլ 51.2, DOP 18.7։

Որպես ուլտրամանուշակագույն ճառագայթման կլանիչ, այն հարմար է տարբեր պլաստմասսաների համար, ինչպիսիք են պոլիվինիլքլորիդը, պոլիվինիլիդենքլորիդը, պոլիմեթիլմետակրիլատը, չհագեցած պոլիեսթերը, ABS խեժը և ցելյուլոզային խեժը: Առավելագույն կլանման ալիքի երկարության միջակայքը 280~340 նմ է, իսկ տիպիկ դեղաչափը՝ 0.1%~1.5%: Այն ունի լավ ջերմային կայունություն և չի քայքայվում 200℃-ում: Այս արտադրանքը գրեթե չի կլանում տեսանելի լույսը, ինչը այն հարմար է դարձնում բաց գույնի, թափանցիկ արտադրանքի համար: Այն կարող է նաև օգտագործվել ներկերի և սինթետիկ կաուչուկի մեջ:

(3) 2-հիդրօքսի-4-ն-օկտիլօքսիբենզոֆենոն (UV-531)

Բաց դեղին կամ սպիտակ բյուրեղային փոշի։ Խտությունը՝ 1.160 գ/սմ³ (25℃)։ Հալման կետը՝ 48~49℃։ Լուծվում է ացետոնում, բենզոլում, էթանոլում և իզոպրոպանոլում։ Թեթևակի լուծելի է դիքլորէթանում։ Անլուծելի է ջրում։ Որոշ լուծիչներում լուծելիությունը (գ/100 գ, 25℃) կազմում է՝ ացետոն 74, բենզոլ 72, մեթանոլ 2, էթանոլ (95%) 2.6, n-հեպտան 40, n-հեքսան 40.1, ջուր 0.5։

Որպես ուլտրամանուշակագույն ճառագայթման կլանիչ, այն ուժեղ կլանում է ուլտրամանուշակագույն լույսը՝ 270-330 նմ ալիքի երկարությամբ: Այն կարող է օգտագործվել տարբեր պլաստմասսաների մեջ, մասնավորապես պոլիէթիլենում, պոլիպրոպիլենում, պոլիստիրոլում, ABS խեժում, պոլիկարբոնատում և պոլիվինիլքլորիդում: Այն լավ համատեղելի է խեժերի հետ և ցածր ցնդողունակություն ունի: Տիպիկ դեղաչափը 0.1%-ից մինչև 1% է: Այն լավ սիներգետիկ ազդեցություն ունի, երբ օգտագործվում է 4,4-թիոբիս(6-տերտ-բուտիլ-պ-կրեզոլի փոքր քանակությամբ: Այս արտադրանքը կարող է նաև օգտագործվել որպես լույսի կայունացուցիչ տարբեր ծածկույթներում:

(4) 2-(2′-հիդրօքսի-3′,5′-դի-տերտ-ֆենիլ)-5-քլորբենզոտրիազոլը (UV-327) ուլտրամանուշակագույն ճառագայթման կլանիչ է՝ նմանատիպ հատկություններով և օգտագործվում է բենզոտրիազոլ UV-326-ին: Այն ուժեղ կլանում է ուլտրամանուշակագույն լույսը՝ 270~380 նմ ալիքի երկարությամբ, ունի լավ քիմիական կայունություն և շատ ցածր ցնդողականություն: Այն լավ համատեղելի է պոլիօլեֆինների հետ: Այն հատկապես հարմար է պոլիէթիլենի և պոլիպրոպիլենի համար: Բացի այդ, այն կարող է օգտագործվել նաև պոլիվինիլքլորիդի, պոլիմեթիլ մետակրիլատի, պոլիօքսիմեթիլենի, պոլիուրեթանի, չհագեցած պոլիեսթերի, ABS խեժի, էպօքսիդային խեժի, ցելյուլոզային խեժի և այլնի մեջ: Այս արտադրանքն ունի գերազանց ջերմային սուբլիմացիայի դիմադրություն, լվացման ունակություն, գազի մարման դիմադրություն և մեխանիկական հատկությունների պահպանում: Այն ունի զգալի սիներգետիկ ազդեցություն, երբ օգտագործվում է հակաօքսիդանտների հետ: Այն օգտագործվում է արտադրանքի ջերմաօքսիդատիվ կայունությունը բարելավելու համար: Այն օգտագործվում է արտադրանքի ջերմաօքսիդատիվ կայունությունը բարելավելու համար:

(5) Ռեզորցինոլի մոնոբենզոատը սպիտակ բյուրեղային փոշի է։ Հալման կետը՝ 132~135℃։ Զանգվածային խտությունը՝ 0.68 գ/սմ³ (20%)։ Լուծվում է ացետոնում և էթանոլում, թեթևակի լուծվում է բենզոլում, ջրում, n-հեպտանում և այլն։ Որպես ուլտրամանուշակագույն լույսի կայունացուցիչ, դրա արդյունավետությունը նման է բենզոֆենոնի վրա հիմնված լույսի կայունացուցիչներին։ Այն հիմնականում օգտագործվում է պոլիվինիլքլորիդի, ցելյուլոզային խեժի և պոլիստիրոլի մեջ, սովորաբար 1%-ից մինչև 2% դեղաչափով։