一、什么是光穩(wěn)定劑

太陽光是一種電磁波，在其通過空間和臭氧層時(shí)，290nm以下和3000nm以上的射線幾乎都被濾除，實(shí)際到達(dá)地面的為290nm～3000nm的電磁波，其中波長范圍為400～800nm（約占40%）的是可見光，波長約為800～3000nm（約占55%）的是紅外線，而波長約為290～400nm（僅占5%）的是紫外線。

太陽光中的紫外線是對(duì)高分子材料產(chǎn)生老化作用的主要原因。紫外線雖然僅占太陽光的5%左右，但是能量卻很大。高分子聚合物制品吸收紫外線后，足以能引發(fā)聚合物自我氧化、降解，破壞聚合物的化學(xué)鍵，使其斷裂、交聯(lián)，導(dǎo)致高分子聚合物制品顏色等外觀和物理力學(xué)性能發(fā)生惡變，強(qiáng)度降低、壽命縮短。這一過程稱為光氧化還原或光老化作用。

紫外線也能穿過人的皮膚表層，破壞皮膚細(xì)胞，使皮膚逐漸變硬而失去彈性，出現(xiàn)皺紋和加快衰老。

光穩(wěn)定劑是高分子制品（例如塑料、橡膠、涂料、合成纖維）的一種添加劑，它能屏蔽或吸收紫外線的能量，猝滅單線態(tài)氧及將氫過氧化物分解成非活性物質(zhì)等功能，使高分子聚合物在光的輻射下，能排除或減緩光化學(xué)反應(yīng)可能性，阻止或延遲光老化的過程，從而達(dá)到延長高分子聚合物制品使用壽命的目的。

二、光穩(wěn)定劑的種類

1、光屏蔽劑：這是一類能夠遮蔽或反射紫外線的物質(zhì)，使光不能透入高分子內(nèi)部，從而起到保護(hù)高分子的作用。光屏蔽劑有碳黑、氧化鈦等無機(jī)顏料和酞菁藍(lán)、酞菁綠等有機(jī)顏料，其中碳黑屏蔽效果最好。

2、紫外線吸收劑：它的作用能有效地吸收波長為290～410nm的紫外線，而很少吸收可見光，它本身具有良好的熱穩(wěn)定性和光穩(wěn)定性。按其化學(xué)結(jié)構(gòu)主要可以分為：鄰羥基二苯甲酮類、苯并三唑類、水楊酸酯類、三嗪類、取代丙烯腈類。作為輔助光穩(wěn)定劑和受阻類光穩(wěn)定劑共同使用，尤其是用在聚烯烴或涂料中。

3、猝滅劑：可以接受塑料中發(fā)色團(tuán)所吸收的能量，并將這些能量以熱量、熒光或磷光的形式發(fā)散出去，從而保護(hù)聚合物免受紫外線的破壞。它對(duì)聚合物的穩(wěn)定效果很好，多用于薄膜和纖維。主要是一些二價(jià)的有機(jī)鎳螯合物。有機(jī)鎳光穩(wěn)定劑具有良好的性能，但因重金屬離子的毒性問題，可能被其他無毒或低毒猝滅劑取代。

4、自由基捕獲劑：這類光穩(wěn)定劑能捕獲高分子中所生成的活性自由基，從而抑制光氧化過程，達(dá)到光穩(wěn)定目的。主要是受阻胺光穩(wěn)定劑（HALS）。是最有前途的一類新型高效光穩(wěn)定劑，在國際上年平均需求增長率為20%～30%。

5、氫過氧化物分解劑：是受阻胺類光穩(wěn)定劑中的一種。聚合物在貯存和加工期間能產(chǎn)生氫過氧化物，導(dǎo)致聚合物的光氧化降解，氫過氧化物分解劑能就能夠分解過氧化物，生成穩(wěn)定的氮-氧自由基，并進(jìn)一步捕獲自由基，從而抑制聚合物降解。

三、光穩(wěn)定劑的缺點(diǎn)

1、光屏蔽劑防護(hù)效果好、價(jià)格低，但具有遮光性和著色性，僅適用于不透明材料；

2、紫外線吸收劑具有廣泛的適用性，但由于其防護(hù)效果不能有效地保護(hù)制品表面和薄制品，與此同時(shí)，因?qū)偌冇袡C(jī)化合物，還存在易揮發(fā)、噴霜、遷移、被溶劑抽出等缺點(diǎn)，這不但影響了其效能發(fā)揮的持久性，同時(shí)也導(dǎo)致污染環(huán)境；

3、激發(fā)態(tài)淬滅劑和氫過氧化物分解劑光穩(wěn)定性能高、揮發(fā)性低、噴霜和遷移小并耐抽出，能有效地保護(hù)制品表面和薄制品。但色深、毒性和環(huán)境污染大、高溫時(shí)會(huì)分解變色，與含硫添加劑存在對(duì)抗作用；

4、自由基捕獲劑色淺、光穩(wěn)定效能突出、也能有效地保護(hù)制品表面和薄制品，但由于具有堿性，與酸性基質(zhì)、添加劑存在對(duì)抗作用、酸性環(huán)境會(huì)使其性能受到影響，與此同時(shí)，與紫外線吸收劑一樣，因?qū)偌冇袡C(jī)化合物，也存在易揮發(fā)、噴霜、遷移、抽出等缺點(diǎn)。

四、光穩(wěn)定劑的作用機(jī)理實(shí)例

1、UVA

2、HALS

五、各種塑料的敏感波長

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