I. Термини и дефиниции

Сончевата светлина содржи голема количина на ултравиолетова (UV) светлина, со бранови должини од приближно 290-460 nm, што е штетно за обоените објекти. Оваа штетна UV светлина предизвикува молекули на боја да се распаѓаат и да избледат преку хемиска редокс реакција. Употребата на UV апсорбери може ефикасно да ги спречи или намали штетните ефекти на UV зрачењето врз заштитените објекти.

УВ апсорбер е стабилизатор на светлина кој го апсорбира УВ делот од сончевата светлина и флуоресцентните извори на светлина без самиот да претрпи никаква промена. Под дејство на сончева светлина и флуоресценција, пластиката и другите полимери подлежат на реакции на автооксидација поради дејството на УВ зрачењето, што доведува до деградација и влошување на полимерот, што резултира со лош изглед и механички својства. Додавањето УВ апсорбери селективно го апсорбира ова високоенергетско УВ зрачење, претворајќи го во безопасна енергија што се ослободува или троши. Бидејќи различните полимери имаат различни УВ бранови должини што предизвикуваат деградација, различните УВ апсорбери апсорбираат различни бранови должини на УВ зрачење. Затоа, соодветниот УВ апсорбер треба да се избере врз основа на видот на употребениот полимер.

II. Класификација и функции на ултравиолетовите апсорбери

Апсорбирачите на ултравиолетово зрачење треба да ги исполнуваат следниве услови:

① Може силно да апсорбира ултравиолетови зраци (особено ултравиолетови зраци со бранови должини од 290~400nm); ② Има добра термичка стабилност и нема да се промени поради топлина дури и за време на обработката, со ниска термичка испарливост; ③ Има добра хемиска стабилност и нема да реагира негативно со материјалните компоненти во производот; ④ Има добра растворливост и може рамномерно да се дисперзира во материјалот без цветање или протекување; ⑤ Самиот апсорбент има добра фотохемиска стабилност, не се распаѓа и не ја менува бојата; ⑥ Е безбоен, нетоксичен и без мирис; ⑦ Може да се пере; ⑧ Ефтин и лесно достапен.

Бензотриазолните UV апсорбери моментално се најшироко користениот тип во Кина, но триазинските UV апсорбери покажуваат значително подобри перформанси од бензотриазолите. Триазинските апсорбери поседуваат одлични својства на UV апсорпција, заедно со други предности, што ги прави широко применливи во полимерите. Тие покажуваат одлична термичка стабилност, добра стабилност на обработка и отпорност на киселина. Во практични апликации, триазинските UV апсорбери покажуваат силен синергистички ефект со стабилизатори на светлина од отежнати амини; кога се користат заедно, тие даваат подобри резултати отколку кога се користат поединечно.

III. Неколку вообичаени ултравиолетови апсорбери

(1) Производите на реакција на о-нитроанилин и п-крезол

Се појавува како безбојни или бледо жолти кристали. Растворлив е во многу органски растворувачи како што се бензин, бензен и ацетон. Има многу ниска растворливост во вода и не се разградува од концентрирани алкалии или киселини. Може да реагира со јони на тешки метали за да формира соли. Може да апсорбира ултравиолетова светлина со бранови должини од 270-280 nm. Неговата точка на топење е 130-131℃.

Главно се користи во смоли како што се полиестер, хлориран полиестер, целулозен ацетат, поливинил хлорид, полистирен, плексиглас и полиакрилонитрил. Покажува подобра стабилност кај транспарентни производи отколку кај обоени производи. Дозата кај готовите производи е ≤0,5%.

(2) 2-хидрокси-4-метоксибензофенон (UV-9)

Бледо жолт или бел кристален прав. Густина 1,324 g/cm³. Точка на топење 62-66℃. Точка на вриење 150-160℃ (0,67 kPa), 220℃ (2,4 kPa). Растворлив во повеќето органски растворувачи како што се ацетон, кетони, бензен, метанол, етил ацетат, метил етил кетон и етанол; нерастворлив во вода. Растворливоста (g/100g, 25℃) во некои растворувачи е како што следува: бензен 56,2, n-хексан 4,3, етанол (95%) 5,8, јаглерод тетрахлорид 34,5, стирен 51,2, DOP 18,7.

Како UV апсорбер, погоден е за разни пластики како што се поливинил хлорид, поливинилиден хлорид, полиметил метакрилат, незаситен полиестер, ABS смола и целулозна смола. Максималниот опсег на бранова должина на апсорпција е 280~340nm, а типичната доза е 0,1%~1,5%. Има добра термичка стабилност и не се распаѓа на 200℃. Овој производ речиси и да не апсорбира видлива светлина, што го прави погоден за светли, транспарентни производи. Може да се користи и во бои и синтетичка гума.

(3) 2-хидрокси-4-n-октилоксибензофенон (UV-531)

Бледо жолт или бел кристален прав. Густина 1,160 g/cm³ (25℃). Точка на топење 48~49℃. Растворлив во ацетон, бензен, етанол и изопропанол; малку растворлив во дихлороетан; нерастворлив во вода. Растворливоста (g/100g, 25℃) во некои растворувачи е: ацетон 74, бензен 72, метанол 2, етанол (95%) 2,6, n-хептан 40, n-хексан 40,1, вода 0,5.

Како UV апсорбер, силно апсорбира ултравиолетова светлина со бранови должини од 270-330 nm. Може да се користи во различни пластики, особено полиетилен, полипропилен, полистирен, ABS смола, поликарбонат и поливинил хлорид. Има добра компатибилност со смоли и ниска испарливост. Типичната доза е од 0,1% до 1%. Има добар синергистички ефект кога се користи со мала количина на 4,4-тиобис(6-терт-бутил-p-крезол). Овој производ може да се користи и како стабилизатор на светлина во различни премази.

(4) 2-(2′-хидрокси-3′,5′-ди-терт-фенил)-5-хлоробензотриазол (UV-327) е UV апсорбер со слични својства и се користи како бензотриазол UV-326. Тој силно ја апсорбира ултравиолетовата светлина со бранови должини од 270~380nm, има добра хемиска стабилност и многу ниска испарливост. Има добра компатибилност со полиолефини. Особено е погоден за полиетилен и полипропилен. Покрај тоа, може да се користи и во поливинил хлорид, полиметил метакрилат, полиоксиметилен, полиуретан, незаситен полиестер, ABS смола, епоксидна смола, целулозна смола итн. Овој производ има одлична отпорност на термичка сублимација, можност за перење, отпорност на гасно опаѓање и задржување на механички својства. Има значаен синергистички ефект кога се користи со антиоксиданси. Се користи за подобрување на термооксидативната стабилност на производите.

(5) Резорцинол монобензоатот е бел кристален прав. Точка на топење 132~135℃. Густина на волумен 0,68 g/cm³ (20%). Растворлив во ацетон и етанол, малку растворлив во бензен, вода, n-хептан, итн. Како стабилизатор на УВ светлина, неговите перформанси се слични на оние на стабилизаторите на светлина на база на бензофенон. Главно се користи во поливинил хлорид, целулозна смола и полистирен, обично во доза од 1% до 2%.