I. നിബന്ധനകളും നിർവചനങ്ങളും

സൂര്യപ്രകാശത്തിൽ ഏകദേശം 290-460 nm തരംഗദൈർഘ്യമുള്ള വലിയ അളവിൽ അൾട്രാവയലറ്റ് (UV) പ്രകാശം അടങ്ങിയിരിക്കുന്നു, ഇത് നിറമുള്ള വസ്തുക്കൾക്ക് ദോഷകരമാണ്. ഈ ദോഷകരമായ UV പ്രകാശം വർണ്ണ തന്മാത്രകളെ വിഘടിപ്പിക്കുകയും ഒരു കെമിക്കൽ റെഡോക്സ് പ്രതിപ്രവർത്തനത്തിലൂടെ മങ്ങുകയും ചെയ്യുന്നു. UV അബ്സോർബറുകൾ ഉപയോഗിക്കുന്നത് സംരക്ഷിത വസ്തുക്കളിൽ UV വികിരണത്തിന്റെ ദോഷകരമായ ഫലങ്ങൾ ഫലപ്രദമായി തടയാനോ കുറയ്ക്കാനോ കഴിയും.

ഒരു UV അബ്സോർബർ ഒരു പ്രകാശ സ്റ്റെബിലൈസർ ആണ്, അത് സൂര്യപ്രകാശത്തിന്റെയും ഫ്ലൂറസെന്റ് പ്രകാശ സ്രോതസ്സുകളുടെയും UV ഭാഗം ഒരു മാറ്റത്തിനും വിധേയമാകാതെ ആഗിരണം ചെയ്യുന്നു. സൂര്യപ്രകാശത്തിന്റെയും ഫ്ലൂറസെൻസിന്റെയും കീഴിൽ, പ്ലാസ്റ്റിക്കുകളും മറ്റ് പോളിമറുകളും UV വികിരണത്തിന്റെ പ്രവർത്തനം മൂലം ഓട്ടോ-ഓക്‌സിഡേഷൻ പ്രതിപ്രവർത്തനങ്ങൾക്ക് വിധേയമാകുന്നു, ഇത് പോളിമർ ഡീഗ്രേഡേഷനിലേക്കും നശീകരണത്തിലേക്കും നയിക്കുന്നു, ഇത് മോശം രൂപത്തിനും മെക്കാനിക്കൽ ഗുണങ്ങൾക്കും കാരണമാകുന്നു. UV അബ്സോർബറുകൾ ചേർക്കുന്നത് ഈ ഉയർന്ന ഊർജ്ജമുള്ള UV വികിരണത്തെ തിരഞ്ഞെടുത്ത് ആഗിരണം ചെയ്യുന്നു, ഇത് പുറത്തുവിടുന്നതോ ഉപഭോഗം ചെയ്യുന്നതോ ആയ നിരുപദ്രവകരമായ ഊർജ്ജമാക്കി മാറ്റുന്നു. വ്യത്യസ്ത പോളിമറുകൾക്ക് ഡീഗ്രേഡേഷന് കാരണമാകുന്ന വ്യത്യസ്ത UV തരംഗദൈർഘ്യങ്ങൾ ഉള്ളതിനാൽ, വ്യത്യസ്ത UV അബ്സോർബറുകൾ UV വികിരണത്തിന്റെ വ്യത്യസ്ത തരംഗദൈർഘ്യങ്ങൾ ആഗിരണം ചെയ്യുന്നു. അതിനാൽ, ഉപയോഗിക്കുന്ന പോളിമറിന്റെ തരം അടിസ്ഥാനമാക്കി ഉചിതമായ UV അബ്സോർബർ തിരഞ്ഞെടുക്കണം.

II. അൾട്രാവയലറ്റ് അബ്സോർബറുകളുടെ വർഗ്ഗീകരണവും പ്രവർത്തനങ്ങളും

അൾട്രാവയലറ്റ് രശ്മികൾ ഇനിപ്പറയുന്ന ആവശ്യകതകൾ പാലിക്കണം:

① ഇതിന് അൾട്രാവയലറ്റ് രശ്മികളെ (പ്രത്യേകിച്ച് 290~400nm തരംഗദൈർഘ്യമുള്ള അൾട്രാവയലറ്റ് രശ്മികൾ) ശക്തമായി ആഗിരണം ചെയ്യാൻ കഴിയും; ② ഇതിന് നല്ല താപ സ്ഥിരതയുണ്ട്, പ്രോസസ്സിംഗ് സമയത്ത് പോലും ചൂട് കാരണം മാറില്ല, കുറഞ്ഞ താപ ചാഞ്ചാട്ടം; ③ ഇതിന് നല്ല രാസ സ്ഥിരതയുണ്ട്, ഉൽപ്പന്നത്തിലെ മെറ്റീരിയൽ ഘടകങ്ങളുമായി പ്രതികൂലമായി പ്രതികരിക്കില്ല; ④ ഇതിന് നല്ല മിശ്രിതക്ഷമതയുണ്ട്, പൂക്കാതെയോ ചോർച്ചയില്ലാതെയോ മെറ്റീരിയലിൽ തുല്യമായി ചിതറിക്കാൻ കഴിയും; ⑤ ആഗിരണം ചെയ്യുന്ന വസ്തുവിന് തന്നെ നല്ല ഫോട്ടോകെമിക്കൽ സ്ഥിരതയുണ്ട്, വിഘടിക്കുന്നില്ല, നിറം മാറുന്നില്ല; ⑥ ഇത് നിറമില്ലാത്തതും വിഷരഹിതവും മണമില്ലാത്തതുമാണ്; ⑦ ഇത് കഴുകാവുന്നതാണ്; ⑧ ഇത് വിലകുറഞ്ഞതും എളുപ്പത്തിൽ ലഭ്യവുമാണ്.

ബെൻസോട്രിയാസോൾ യുവി അബ്സോർബറുകൾ നിലവിൽ ചൈനയിൽ ഏറ്റവും വ്യാപകമായി ഉപയോഗിക്കുന്ന തരമാണ്, എന്നാൽ ട്രയാസിൻ യുവി അബ്സോർബറുകൾ ബെൻസോട്രിയാസോളുകളേക്കാൾ മികച്ച പ്രകടനം കാണിക്കുന്നു. ട്രയാസിൻ അബ്സോർബറുകൾക്ക് മികച്ച യുവി ആഗിരണം ഗുണങ്ങളുണ്ട്, മറ്റ് ഗുണങ്ങളോടൊപ്പം, അവ പോളിമറുകളിൽ വ്യാപകമായി ബാധകമാക്കുന്നു. അവ മികച്ച താപ സ്ഥിരത, നല്ല പ്രോസസ്സിംഗ് സ്ഥിരത, ആസിഡ് പ്രതിരോധം എന്നിവ പ്രകടിപ്പിക്കുന്നു. പ്രായോഗിക പ്രയോഗങ്ങളിൽ, ട്രയാസിൻ യുവി അബ്സോർബറുകൾ തടസ്സപ്പെട്ട അമിൻ ലൈറ്റ് സ്റ്റെബിലൈസറുകളുമായി ശക്തമായ സിനർജസ്റ്റിക് പ്രഭാവം കാണിക്കുന്നു; ഒരുമിച്ച് ഉപയോഗിക്കുമ്പോൾ, അവ വ്യക്തിഗതമായി ഉപയോഗിക്കുന്നതിനേക്കാൾ മികച്ച ഫലങ്ങൾ നൽകുന്നു.

III. നിരവധി സാധാരണ അൾട്രാവയലറ്റ് അബ്സോർബറുകൾ

(1) ഓ-നൈട്രോഅനിലിന്റെയും പി-ക്രെസോളിന്റെയും പ്രതിപ്രവർത്തന ഉൽപ്പന്നങ്ങൾ

നിറമില്ലാത്തതോ ഇളം മഞ്ഞ നിറത്തിലുള്ളതോ ആയ പരലുകൾ പോലെയാണ് ഇത് കാണപ്പെടുന്നത്. ഗ്യാസോലിൻ, ബെൻസീൻ, അസെറ്റോൺ തുടങ്ങിയ നിരവധി ജൈവ ലായകങ്ങളിൽ ഇത് ലയിക്കുന്നു. വെള്ളത്തിൽ ലയിക്കുന്നതിന്റെ അളവ് വളരെ കുറവാണ്, സാന്ദ്രീകൃത ക്ഷാരങ്ങളോ ആസിഡുകളോ ഇതിന് വിഘടിപ്പിക്കുന്നില്ല. ഘന ലോഹ അയോണുകളുമായി പ്രതിപ്രവർത്തിച്ച് ലവണങ്ങൾ രൂപപ്പെടുത്താൻ ഇതിന് കഴിയും. 270-280 nm തരംഗദൈർഘ്യമുള്ള അൾട്രാവയലറ്റ് രശ്മികളെ ആഗിരണം ചെയ്യാൻ ഇതിന് കഴിയും. ഇതിന്റെ ദ്രവണാങ്കം 130-131℃ ആണ്.

പോളിസ്റ്റർ, ക്ലോറിനേറ്റഡ് പോളിസ്റ്റർ, സെല്ലുലോസ് അസറ്റേറ്റ്, പോളി വിനൈൽ ക്ലോറൈഡ്, പോളിസ്റ്റൈറൈൻ, പ്ലെക്സിഗ്ലാസ്, പോളിഅക്രിലോണിട്രൈൽ തുടങ്ങിയ റെസിനുകളിൽ ഇത് പ്രധാനമായും ഉപയോഗിക്കുന്നു. നിറമുള്ള ഉൽപ്പന്നങ്ങളെ അപേക്ഷിച്ച് സുതാര്യമായ ഉൽപ്പന്നങ്ങളിൽ ഇത് മികച്ച സ്ഥിരത കാണിക്കുന്നു. പൂർത്തിയായ ഉൽപ്പന്നങ്ങളിലെ അളവ് ≤0.5% ആണ്.

(2) 2-ഹൈഡ്രോക്സി-4-മെത്തോക്സിബെൻസോഫെനോൺ (UV-9)

ഇളം മഞ്ഞയോ വെള്ളയോ നിറമുള്ള ഒരു സ്ഫടികപ്പൊടി. സാന്ദ്രത 1.324 ഗ്രാം/സെ.മീ³. ദ്രവണാങ്കം 62-66℃. തിളനില 150-160℃ (0.67 kPa), 220℃ (2.4 kPa). അസെറ്റോൺ, കീറ്റോണുകൾ, ബെൻസീൻ, മെഥനോൾ, എഥൈൽ അസറ്റേറ്റ്, മീഥൈൽ എഥൈൽ കെറ്റോൺ, എത്തനോൾ തുടങ്ങിയ മിക്ക ജൈവ ലായകങ്ങളിലും ലയിക്കുന്നതാണ്; വെള്ളത്തിൽ ലയിക്കില്ല. ചില ലായകങ്ങളിലെ ലയിക്കുന്നത (g/100g, 25℃) ഇപ്രകാരമാണ്: ബെൻസീൻ 56.2, n-ഹെക്സെയ്ൻ 4.3, എത്തനോൾ (95%) 5.8, കാർബൺ ടെട്രാക്ലോറൈഡ് 34.5, സ്റ്റൈറീൻ 51.2, DOP 18.7.

ഒരു UV അബ്സോർബർ എന്ന നിലയിൽ, പോളി വിനൈൽ ക്ലോറൈഡ്, പോളി വിനൈലിഡിൻ ക്ലോറൈഡ്, പോളിമെഥൈൽ മെത്തക്രൈലേറ്റ്, അൺസാച്ചുറേറ്റഡ് പോളിസ്റ്റർ, ABS റെസിൻ, സെല്ലുലോസ് റെസിൻ തുടങ്ങിയ വിവിധ പ്ലാസ്റ്റിക്കുകൾക്ക് ഇത് അനുയോജ്യമാണ്. പരമാവധി ആഗിരണ തരംഗദൈർഘ്യ പരിധി 280~340nm ആണ്, സാധാരണ അളവ് 0.1%~1.5% ആണ്. ഇതിന് നല്ല താപ സ്ഥിരതയുണ്ട്, 200℃-ൽ വിഘടിക്കുന്നില്ല. ഈ ഉൽപ്പന്നം ദൃശ്യപ്രകാശത്തെ ആഗിരണം ചെയ്യുന്നില്ല, ഇത് ഇളം നിറമുള്ളതും സുതാര്യവുമായ ഉൽപ്പന്നങ്ങൾക്ക് അനുയോജ്യമാക്കുന്നു. പെയിന്റുകളിലും സിന്തറ്റിക് റബ്ബറിലും ഇത് ഉപയോഗിക്കാം.

(3) 2-ഹൈഡ്രോക്സി-4-എൻ-ഒക്ടിലോക്സിബെൻസോഫെനോൺ (UV-531)

ഇളം മഞ്ഞയോ വെള്ളയോ നിറമുള്ള പരൽപ്പൊടി. സാന്ദ്രത 1.160 ഗ്രാം/സെ.മീ³ (25℃). ദ്രവണാങ്കം 48~49℃. അസെറ്റോൺ, ബെൻസീൻ, എത്തനോൾ, ഐസോപ്രൊപനോൾ എന്നിവയിൽ ലയിക്കുന്നു; ഡൈക്ലോറോഈഥെയ്നിൽ ചെറുതായി ലയിക്കുന്നു; വെള്ളത്തിൽ ലയിക്കില്ല. ചില ലായകങ്ങളിൽ ലയിക്കുന്ന കഴിവ് (ഗ്രാം/100 ഗ്രാം, 25℃) ഇതാണ്: അസെറ്റോൺ 74, ബെൻസീൻ 72, മെഥനോൾ 2, എത്തനോൾ (95%) 2.6, എൻ-ഹെപ്റ്റെയ്ൻ 40, എൻ-ഹെക്സെയ്ൻ 40.1, വെള്ളം 0.5.

ഒരു UV അബ്സോർബർ എന്ന നിലയിൽ, ഇത് 270-330 nm തരംഗദൈർഘ്യമുള്ള അൾട്രാവയലറ്റ് രശ്മികളെ ശക്തമായി ആഗിരണം ചെയ്യുന്നു. വിവിധ പ്ലാസ്റ്റിക്കുകളിൽ, പ്രത്യേകിച്ച് പോളിയെത്തിലീൻ, പോളിപ്രൊഫൈലിൻ, പോളിസ്റ്റൈറൈൻ, ABS റെസിൻ, പോളികാർബണേറ്റ്, പോളി വിനൈൽ ക്ലോറൈഡ് എന്നിവയിൽ ഇത് ഉപയോഗിക്കാം. ഇതിന് റെസിനുകളുമായി നല്ല പൊരുത്തക്കേടും കുറഞ്ഞ അസ്ഥിരതയും ഉണ്ട്. സാധാരണ അളവ് 0.1% മുതൽ 1% വരെയാണ്. ചെറിയ അളവിൽ 4,4-തിയോബിസ് (6-ടെർട്ട്-ബ്യൂട്ടൈൽ-പി-ക്രെസോൾ) ഉപയോഗിക്കുമ്പോൾ ഇതിന് നല്ല സിനർജിസ്റ്റിക് ഫലമുണ്ട്. ഈ ഉൽപ്പന്നം വിവിധ കോട്ടിംഗുകളിൽ ഒരു ലൈറ്റ് സ്റ്റെബിലൈസർ ആയും ഉപയോഗിക്കാം.

(4) 2-(2′-ഹൈഡ്രോക്സി-3′,5′-ഡൈ-ടെർട്ട്-ഫീനൈൽ)-5-ക്ലോറോബെൻസോട്രിയാസോൾ (UV-327) ഒരു UV അബ്സോർബറാണ്, ഇതിന് ബെൻസോട്രിയാസോൾ UV-326 ന് സമാനമായ ഗുണങ്ങളും ഉപയോഗങ്ങളുമുണ്ട്. ഇത് 270~380nm തരംഗദൈർഘ്യമുള്ള അൾട്രാവയലറ്റ് പ്രകാശത്തെ ശക്തമായി ആഗിരണം ചെയ്യുന്നു, നല്ല രാസ സ്ഥിരതയും വളരെ കുറഞ്ഞ അസ്ഥിരതയും ഉണ്ട്. ഇതിന് പോളിയോലിഫിനുകളുമായി നല്ല പൊരുത്തമുണ്ട്. പോളിയെത്തിലീൻ, പോളിപ്രൊഫൈലിൻ എന്നിവയ്ക്ക് ഇത് പ്രത്യേകിച്ചും അനുയോജ്യമാണ്. കൂടാതെ, പോളി വിനൈൽ ക്ലോറൈഡ്, പോളിമെഥൈൽ മെത്തക്രൈലേറ്റ്, പോളിയോക്സിമെത്തിലീൻ, പോളിയുറീൻ, അൺസാച്ചുറേറ്റഡ് പോളിസ്റ്റർ, എബിഎസ് റെസിൻ, എപ്പോക്സി റെസിൻ, സെല്ലുലോസ് റെസിൻ മുതലായവയിലും ഇത് ഉപയോഗിക്കാം. ഈ ഉൽപ്പന്നത്തിന് മികച്ച താപ സപ്ലൈമേഷൻ പ്രതിരോധം, കഴുകൽ, വാതക മങ്ങൽ പ്രതിരോധം, മെക്കാനിക്കൽ പ്രോപ്പർട്ടി നിലനിർത്തൽ എന്നിവയുണ്ട്. ആന്റിഓക്‌സിഡന്റുകളുമായി ഉപയോഗിക്കുമ്പോൾ ഇതിന് ഗണ്യമായ സിനർജിസ്റ്റിക് ഫലമുണ്ട്. ഉൽപ്പന്നങ്ങളുടെ തെർമോ-ഓക്‌സിഡേറ്റീവ് സ്ഥിരത മെച്ചപ്പെടുത്താൻ ഇത് ഉപയോഗിക്കുന്നു.

(5) റിസോർസിനോൾ മോണോബെൻസോയേറ്റ് ഒരു വെളുത്ത ക്രിസ്റ്റലിൻ പൊടിയാണ്. ദ്രവണാങ്കം 132~135℃. ബൾക്ക് സാന്ദ്രത 0.68 g/cm³ (20%). അസെറ്റോണിലും എത്തനോളിലും ലയിക്കുന്നതും ബെൻസീൻ, വെള്ളം, എൻ-ഹെപ്റ്റെയ്ൻ മുതലായവയിൽ ചെറുതായി ലയിക്കുന്നതുമാണ്. ഒരു UV ലൈറ്റ് സ്റ്റെബിലൈസർ എന്ന നിലയിൽ, അതിന്റെ പ്രകടനം ബെൻസോഫെനോൺ അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ള ലൈറ്റ് സ്റ്റെബിലൈസറുകളുടേതിന് സമാനമാണ്. പോളി വിനൈൽ ക്ലോറൈഡ്, സെല്ലുലോസ് റെസിൻ, പോളിസ്റ്റൈറൈൻ എന്നിവയിൽ ഇത് പ്രധാനമായും ഉപയോഗിക്കുന്നു, സാധാരണയായി 1% മുതൽ 2% വരെ അളവിൽ.