Kas yra šviesos stabilizatoriai (HALS)? Šviesos stabilizatoriaus apibrėžimas
Pagrindinė šviesos stabilizatorių klasė apima vadinamuosius trukdomus aminų šviesos stabilizatorius (sutrumpintai HALS). Jie yra 2,2,6,6-tetrametilpiperidino dariniai ir yra ypač veiksmingi stabilizatoriai nuo daugumos polimerų fotodegradacijos.
HALS yra stiprūs sulaikytojai ir slopina polimerų, sudarančių laisvuosius radikalus, skilimą, jie nesugeria UV spinduliuotės, bet slopina polimero skilimą. Jie sulėtina fotochemiškai sukeltas skilimo reakcijas panašiai kaip antioksidantai. Antioksidantų ir HALS skirtumų mechanizmas yra tas, kad HALS reakcijos yra cikliškos, o antioksidantų - ne.
Komerciniu požiūriu svarbiausi šviesos stabilizatoriai yra užblokuoti aminų šviesos stabilizatoriai, po jų seka benzofenonai ir benzotriazolai.
šviesos stabilizatoriaus sinonimas
Netrukdomi aminų šviesos stabilizatoriai (sutrumpintai kaip HALS)
šviesos stabilizatoriaus priedas
UV absorberis
Kaip veikia šviesos stabilizatoriai? Šviesos stabilizatorių mechanizmas
Mechanizmas nėra visiškai suprantamas. Neabejotinai turi įtakos hidroperoksido skilimas ir laisvųjų radikalų pašalinimas, taip pat HALS regeneracija, kai dėl jo veikimo UV absorberis dažnai sunaudojamas. Yra keletas teorijų, kaip tai veikia – galbūt per energijos perdavimą, laisvųjų radikalų nutraukimą (pavaizduota žemiau) arba peroksido skaidymą. Nepaprastas stabilizavimas buvo pasiektas esant santykinai mažoms koncentracijoms, ir atrodo, kad HALS iš tikrųjų regeneruojami stabilizavimo proceso metu, o ne sunaudojami. Teorija rodo, kad trukdomi aminai oksiduojasi, sudarydami aminų eterius, kurie nėra radikalios rūšys.
HALS sistemų efektyvumas nepriklauso nuo plastikinio gaminio storio, todėl ypač tinka paviršiniams sluoksniams ir plonoms pjūviams apsaugoti. Reagentai yra mažos arba didelės molekulinės masės. Polimeriniai HALS užtikrina puikų suderinamumą, mažą lakumą, puikų atsparumą ekstrahavimui ir prisideda prie šiluminio stabilumo. Dviejų didelės molekulinės masės klasių derinys užtikrina gerą šiltnamio efektą sukeliančių plėvelių savybių pusiausvyrą, o tai yra pagrindinis HALS panaudojimas LDPE plėvelėse.
Sinerginis šviesos stabilizatoriaus ir UV sugėriklio poveikis
UV absorberiai negali sugerti visos UV spinduliuotės, kuri yra veikiama gaminį. Kai kurios UV spinduliuotės prasiskverbia į paviršių. Dėl šios priežasties HALS yra įtraukiami į polimerus. Šios molekulės veikia pašalindamos bet kokius susidarančius laisvuosius radikalus – skirtingai nei UV absorberiai, kurie neleidžia jiems susidaryti, pirmiausia pašalindami laisvuosius radikalus iš sistemos, o paskui atsinaujindami. Dėl šios priežasties dauguma receptorių naudoja absorbentų ir HALS derinį.
Sinergetinis UV absorberių ir HALS derinys yra optimalus polimerams stabilizuoti. UV absorberiams taikomas Beer-Lambert įstatymas
Todėl sugertis yra tiesiškai susijusi su UVA koncentracija (nuo 320 iki 400 nm (kietėjimui foto)), jo moline absorbcija (ekstinkcijos koeficientu) ir kelio ilgiu (dangos storiu). HALS yra laisvųjų radikalų gaudytojai, kuriems netaikomas alaus įstatymas ir kurie veikia bet kurioje sistemos vietoje.
UV absorberių ir šviesos stabilizatorių rinka ir tendencijos
2015 m. pasaulinė plastikų ir dangų UV absorberių (įskaitant šviesos stabilizatorius) rinkos dydis buvo maždaug 13 milijardų RMB, o vidutinis augimo tempas (CAGR) per ateinančius ketverius metus sieks 3–4 procentus. Tai siejama su pramonės plėtra besivystančiose rinkose ir reikšmingu dangų paklausos augimu visame pasaulyje. Pavyzdžiui, automobilių ir pramoninės dangos skatina polimerinių priedų paklausą. Esant aukštam technologiniam priedų gamybos ir plėtros slenksčiui, UV absorberių (įskaitant šviesos stabilizatorius) gamintojai yra įsikūrę keliose chemiškai išsivysčiusiose šalyse. Augimo galimybės yra naujose rinkose ir naujų pritaikymų tyrinėjimuose
