Vadovaujamas skaitymas
Ultravioletiniai absorberiai gali stipriai ir selektyviai sugerti didelės energijos ultravioletinius spindulius, o energijos konversijos pavidalu sugerta energija išsiskiria ir sunaudojama kaip šilumos energija arba nekenksminga mažos energijos spinduliuotė, taip išvengiant odos pažeidimo ir užkertant kelią polimero ultravioletinių spindulių absorbcijai. energija sukelia sužadinimą ir fotofizinį bei fotocheminį skilimą.
1.UV absorberio principas:
UV absorberių šviesos energijos sugerties ir konversijos mechanizmas skiriasi priklausomai nuo tipo, ir jie aprašomi taip;
l Benzofenonai
Benzofenono UV absorberiai yra plačiausiai naudojama UV absorberių klasė. Šio tipo UV absorberiai turi lėtą UV-A, uV-B ir UV-C sugeriantį poveikį. Molekulėje esanti ketonų grupė ir hidroksilo grupė gali sukurti vidinę vandenilio jungtį, sudarydamos chelatinį žiedą. Po to, kai jis sugeria ultravioletinės šviesos energiją, atsiranda šiluminė molekulės vibracija, nutrūksta vidinė vandenilio jungtis ir atidaromas chelato žiedas. Ultravioletinės šviesos energija paverčiama šilumos energija ir išleidžiama. Be to, karbonilo grupė molekulėje bus sugerta ultravioletinės šviesos energijos. Susijaudinęs, dėl to atsiranda tautomerija. Sukurkite enolio struktūrą. Tai taip pat sunaudoja dalį energijos. Šio tipo UV absorberiuose vandenilio jungties stiprumas molekulėje yra susijęs su jo fotostabilizavimo efektu. Kuo stipresnis deguonies ryšys, tuo daugiau energijos reikia jam sunaikinti, o kuo daugiau UV energijos sugeria ir sunaudoja, tuo geresnis poveikis; kitaip Tas pats yra tiesa. Stabilizavimo efektas taip pat susijęs su alkoksi grandinės ilgiu ant benzeno žiedo. Jei ilgis yra ilgas, suderinamumas su polimeru yra geras. Stabilizavimo efektas yra tinkamas. Benzofenono UV absorberiuose karbonilo grupės orto padėtyje turi būti hidroksilo grupė, kitaip jis negali sudaryti vidinės vandenilio jungties ir negali būti naudojamas kaip UV absorberis su orto hidroksilo grupe. Jis gali sugerti 290 ~ 380 ~ m ultravioletinius spindulius, beveik nesugerti matomos šviesos, nedažyti ir gerai suderinti su didelės molekulinės masės polimerais. Jei karbonilo grupės orto padėtyje yra dvi hidroksilo grupės, ji gali sugerti ultravioletinius 300-400fzm spindulius ir dalį matomos šviesos. Dėl matomos šviesos sugerties papildomoji šviesa yra nesubalansuota. Gaminiai, pridėti prie šio ultravioletinių spindulių absorberio, atrodo geltoni. Molekulinių polimerų suderinamumas taip pat yra prastas. Todėl jo naudojimas yra mažas. Nors benzofenonas be o-hidroksilo taip pat turi savybę sugerti ultravioletinius spindulius. Tačiau veikiant šviesai jis savaime suirs, todėl netinka naudoti kaip ultravioletinių spindulių absorberis.
l Salicilatai
Salicilato UV absorberiai yra ankstyviausias UV absorberių tipas, o salicilatai molekulėje taip pat turi vidinių vandenilio jungčių. Šio tipo ultravioletinių spindulių absorberio gebėjimas sugerti ultravioletinius spindulius pradžioje yra labai mažas, o sugerties diapazonas labai siauras (mažiau nei 340vm), tačiau po tam tikro ultravioletinio švitinimo laikotarpio jo sugertis palaipsniui didėja iki maksimalios sugerties, Molekulinis persitvarkymas vyksta apšvitinant ultravioletiniais spinduliais, suformuojant benzofenono struktūrą su stipria ultravioletinių spindulių absorbcija, taip sustiprinant jo ultravioletinių spindulių absorbciją. Todėl žmonės jį vadina pirmaujančiu UV sugėrikliu. Bishidroksibenzofenonas ir jo dariniai, susidarę po molekulinio persitvarkymo, gali sugerti dalį matomos šviesos ir atrodyti geltonai, todėl į ultravioletinių spindulių absorberį įdėta medžiaga pagelsta.
l Benzotriazolai
Benzotriazolo UV absorberių veikimo mechanizmas yra panašus į benzofenonų. Benzotriazolai turi platų ultravioletinių spindulių sugerties diapazoną ir gali sugerti šviesą, kurios bangos ilgis yra 300-400- m. Tačiau jis beveik nesugeria matomos šviesos virš 400 ~ m, todėl gaminys nebus užtvindytas.
l Kiti UV absorbentų tipai
Be to, pakeistas akrilnitrilas, triazinas ultravioletinių spindulių absorberis, jo veikimo mechanizmas turėtų būti pagal cis-trans izomerizaciją, todėl šviesos energija virsta arba išsiskiria nekenksminga energija. Akrilonitrilu pakeisti ultravioletiniai absorberiai gali sugerti 290-320Fm ultravioletinę šviesą, nesugerti matomos šviesos ir nesukels užlieto objekto užtvindymo. Sanhao UV absorberis gali sugerti 300–400 ~ m UV šviesos. UV absorberiai gali sugerti auksochrominius genus (tokius kaip -NH, -OH, -SOH, -cOOH ir kt.) ir chromoforus (pvz., C:N, N:N, N:O, C), kurių bangos ilgis yra mažesnis nei 400 ~ m. :O ir tt). Visi jie yra prijungti prie aromatinio branduolio. Organinis nikelis taip pat gali būti naudojamas kaip UV sugėriklis, tačiau jis paprastai priskiriamas gesintuvams (taip pat žinomas kaip dezaktyvatorius arba matuojantis agentas, arba lazerio būsenos gesiklis, energijos gesinimo priemonė), o jo gebėjimas sugerti ultravioletinius spindulius yra didesnis nei jungiamumas. yra mažas, tačiau jis gali neleisti polimerui išsilaisvinti dėl ultravioletinių spindulių sugerties.
Organiniai nikelio kompleksai sąveikauja su molekulėmis, kurios yra sužadintos iki polimero sužadintos būsenos ultravioletinių spindulių spinduliavimo procese, todėl sužadinta būsena grįžta į pradinę būseną, o ultravioletinė energija paverčiama mažos energijos spektrine emisija. jo nesunaikinant. , kad apsaugotumėte polimerą nuo pažeidimo. Todėl jis vadinamas gesintuvu, nes jo veikimo mechanizmas skiriasi nuo bendrųjų ultravioletinių spindulių absorberių. Ultravioletinis absorberis keičia pačios molekulės struktūrą, o gesiklis išsklaido energiją per energijos perdavimą tarp molekulių.
Be to, šviesos apsaugančios medžiagos, tokios kaip suodė, titano dioksidas, cinko oksidas, cinko baris ir kt., taip pat yra medžiagos, galinčios sugerti arba atspindėti ultravioletinius spindulius. Pasiekęs polimero paviršių, jis sugeriamas ir atsispindi, todėl ultravioletiniai spinduliai nepatenka giliai į polimerą. Veiksmingiausias iš jų yra suodžiai.
Radikalų šalintojai taip pat yra medžiagų, kurios gali stabilizuoti šviesą, klasė. Jie yra piperidino dariniai, turintys sterinį slopinamąjį poveikį ir vadinami trukdomais aminų šviesos stabilizatoriais.
2. UV absorberių klasifikacija:
l Benzofenonai
Benzofenono UV absorberiai yra visi o-hidroksibenzofenono dariniai, įskaitant monohidroksilo, dihidroksilo, trihidroksilo, tetrahidroksilo darinius ir kt. Tokie ultravioletinių spindulių absorberiai yra plačiai naudojami polietileno ir polipropileno gamyboje. , polivinilchloridas, ABS, polistirenas, poliamidas ir kiti aukšto lygio polimerai bei tekstilės medžiagų apdaila, tokie UV absorberiai gerai suderinami su daugeliu polimerų. Geras šviesos ir šilumos stabilumas. Jis nesuyra 200laipsnįC, bet turi stiprią sublimaciją. Jis gali būti naudojamas dažams ir plastikams, o pridedamas kiekis yra nuo {{0}},1 iki 0,5.
l Salicilatai
Salicilato UV absorberių UV sugerties greitis yra mažesnis nei benzofenonų, o sugerties juosta yra siauresnė (žemiau 3409 m), be to, ji nėra labai stabili pačiai UV šviesai. Šakės gali sugerti matomą šviesą ir padaryti pritaikytą objektą Jis yra geltonas, tačiau jo kaina yra pigi. Jis gerai suderinamas su daugybe polimerų ir naudojamas didelio kiekio polimeruose, tokiuose kaip pluošto virvės, poliesteris, PVC, PE, polivinilidenas ir polistirenas.
l Benzotriazolai
Benzotriazolo ultravioletinių spindulių absorberių našumas yra geresnis nei benzofenonų, kurie gali stipriai sugerti ultravioletinę šviesą 310-385pm ir sunkiai sugeria matomą šviesą. Jo stabilumas irgi geras, bet kaina brangesnė.
UV-P gali sugerti ultravioletinę šviesą, kurios bangos ilgis yra 270-380nm, sunkiai sugeria matomą šviesą ir turi mažą pradinę spalvą. Daugiausia naudojamas polivinilchlorido, polistireno, nesočiojo poliesterio, polikarbonato, polimetilmetakrilato, polietileno, ABS ir kituose gaminiuose, ypač tinka bespalviams, skaidriems ir šviesiems gaminiams. Bet ne muiluoti, nes jis ištirpsta šarminiame muile, todėl pluoštas tampa geltonas. uV-326 gali efektyviai sugerti ultravioletinę šviesą, kurios bangos ilgis yra 270-380nm, ir daugiausia naudojamas poliolefine, polivinilchloride, nesočiame poliesteryje, poliamide, epoksidine derva, ABS, poliuretane ir kituose gaminiuose. Jis gerai stabilizuojasi. Jis nejautrus metalų jonams, mažai lakus, turi antioksidacinį poveikį, lengvai dažomas pradiniame etape. uV-327 gali stipriai sugerti ultravioletinę šviesą, kurios bangos ilgis yra 270-300nm, ir tinka polietilenui, polipropilenui, polivinilchloridui, polimetilmetakrilatui, polioksimetileno poliuretanui, ABS, epoksidinei dervai ir kt. stabilumas, mažas lakumas, mažas toksiškumas ir geras suderinamumas su poliolefinais. uV-54l1 sugeria ultravioletinę šviesą plačiu diapazonu, didžiausia sugerties smailė yra 345 nm etanolyje) yra plačiai naudojamas polistirene, polimetilmetakrilate, nesočiame poliesteryje, standžiajame PVC, polikarbonate, ABS ir kt. Jo nepastovumas yra mažas, o pradinė dažymo savybė nėra didelė.
l Triazinai
Triazino UV absorberiai pasižymi dideliu UV šviesos sugerties gebėjimu 280-380nm diapazone. Palyginti su benzotriazolo stabilizatoriais, sugerties geba yra efektyvus sugerties šviesos stabilizatorius. Tai yra 2-hidroksifeniltriazino darinys, kurio orto padėtyje yra hidroksilo grupė. Šių junginių ultravioletinių spindulių sugerties poveikis yra susijęs su gretimų hidroksilo grupių skaičiumi. Kuo daugiau gretimų hidroksilo grupių, tuo stipresnis gebėjimas sugerti ultravioletinę šviesą. Skirtingų pakaitų įvedimas gali sumažinti s-triazino žiedo baziškumą, bet pagerinti junginio atsparumą šviesai ir suderinamumą su derva. 327. Trūkumai yra prastas suderinamumas su polimerais ir aplikacijos dažymas. Ciba-Geigy Company sukurtas o-hidroksifenildifeniltriazino darinys yra katijoninis savaime išsisklaidantis UV absorberis, pasižymintis geru sublimacijos atsparumu ir šilumą fiksuojančiomis savybėmis, kuris gali būti naudojamas dažymui aukštoje temperatūroje, trinkelių dažymui ir dažymui. spausdinimas.
l Akrilnitrilo pakaitalas
Šio tipo UV sugėriklis gali sugerti 310~320~m UV šviesos, tačiau sugerties greitis yra mažas. Jis turi gerą cheminį stabilumą ir suderinamumą su aukštais polimerais. N-53 stipriai sugeria ultravioletinius spindulius, kurių bangos ilgis nuo 270 iki 350 nm. Tinka polivinilchloridui, acetalinei dervai, poliolefinui, epoksidinei dervai, poliamidui, akrilo rūgšties dervai, poliuretanui, karbamido-formaldehido dervai ir nitroceliuliozei ir kt. Ypač tinka polivinilchlorido gaminiams. Geras atsparumas šarmams. Tirpsta toluene, metiletilketone, etilo acetate ir kt., šiek tiek tirpsta etanolyje ir metanolyje ir netirpsta vandenyje. Paprastai dozė yra 0,1–0,5 procento. N-539 yra šviesiai geltonas skystis, tirpus įprastuose organiniuose tirpikliuose. Netirpus vandenyje, jis gali suteikti produktams puikų fototerminį stabilumą ir gerai suderinamas su dervomis. Jis nespalvina. Galima naudoti įvairioms sintetinėms medžiagoms.
3. UV absorberių naudojimas tekstilės gaminiuose:
Pastaraisiais metais sulaukta didelio susidomėjimo UV spinduliams atspariais audiniais. UV spinduliams atsparaus pluošto kimono pirmą kartą buvo sukurti Japonijoje
Kinijoje taip pat buvo atlikti tyrimai, skirti gaminti anti-ultravioletinę sportinę aprangą, kojines, kepures ir skėčius nuo saulės. Vieta
Pagrindinės medžiagos yra minėti ultravioletinių spindulių absorberiai, iš kurių dažniausiai naudojami benzofenonai.
l UV atsparių pluoštų gamyba
Verpimui naudokite UV sugėriklius ir apsaugines medžiagas (pvz., ZnO, TiO2 ir kt.), kurias sumaišysite su pluoštu, kad susidarytų UV spinduliams atsparūs pluoštai. Audiniai stiliaus ir skalbimo požiūriu yra geresni nei dengimas po apdailos. . Šis pluoštas gali užtemdyti 60 procentų ultravioletinių spindulių šviesoje. Esant tiesioginiams saulės spinduliams, drabužio temperatūrą galima sumažinti 4 laipsniaislaipsnį, ir dabar jis buvo komercializuotas.
l Baigus naudoti UV absorberį
UV absorbentų dengimo ant drabužių ar audinių metodas skiriasi priklausomai nuo UV sugėriklio tipo. Vienas iš jų – dažymo arba minkštinimo vonelėje užtepti ultravioletinius absorberius, kurie gali sudaryti vandenilinius ryšius su celiuliozės hidroksilo grupėmis, poliamidų amido grupėmis, amino grupėmis ant vilnos ir šilko ir tuo pačiu metu dažyti pluoštus. Dažymas panardintu, dažymas pagalvėlėmis arba spausdinimo metodas arba minkštos apdailos taikymas. „Ciba-Geigy“ ir „Clariant“ sukūrė tokius produktus. Jei naudojamas benzofenono UV absorberis, pvz., BASF Uvinul DP-uV, jame yra dvi hidroksilo grupės. Jis gali sudaryti vandenilinius ryšius su celiuliozės, vilnos, šilko ir poliamido pluoštais ir turi afinitetą. Jis gali dažyti pluoštus ir gali būti naudojamas panardinamajam dažymui. Dozė yra DP-uV 10-20 (OWf). Gydykite 80 metųlaipsnįuž 30 min. Trinkelių dažymo būdas DP-uV 10O-Taip pat galima naudoti Z00g/L. Įpilkite minkštiklio 30 g/l, trinkelių dažų 60laipsnįir išdžiovinkite 100 laipsnių temperatūrojelaipsnįuž 3 min. Jis taip pat gali būti naudojamas kartu su hidroizoliacine medžiaga. Iš jos galima pagaminti anti-ultravioletinę palapinę su 60g/l hidroizoliacine medžiaga. DP uV 80-150 g/l, katalizatorius (pvz., MgCI 2·6H2O) 5g/l. Paminkštinimas, džiovinimas ir kepimas (150laipsnįC 2 minutes). Šiuo metodu galima pasiekti atsparumo plovimui efektą, o ultravioletinių spindulių apsauga nuo 280 iki 400 Vm gali siekti daugiau nei 85 procentus.
l Mikrokapsulių gaminimo ir uždėjimo ant audinių metodas
Ultravioletinių spindulių absorberis gaminamas į mikrokapsules mikrokapsulių technologija, o jo kapsulė pageidautina iš didelės molekulinės masės polimerų, tokių kaip stirenas ir akrilatas, o mikrokapsulės gaminamos mikrokapsulių metodu polimerizacijos metu. UV absorberis įvyniojamas į kapsulės šerdį, o tada mikrokapsulės pritvirtinamos prie audinio klijais ir kryžminėmis medžiagomis, iš kurių galima pagaminti tekstilės gaminius, kurių UV apsaugos koeficientas didesnis nei 85. Mikrokapsulės gali atpalaiduoti Lėtai sugeria UV. Veiksmingos UV apsaugos tikslas.
l Naudojant dangos dengimo būdą
Į dengimo priemonę pridedamas ultravioletinių spindulių absorberis. Atliekamas dengimas, džiovinimas ir kepimas, taip pat į dengimo skystį galima įmaišyti kitų funkcinių apdailos medžiagų. Šiuo metodu pagaminta palapinė ir kepurė. Metodas paprastas, tačiau atsparumas oro sąlygoms ir atsparumas plovimui vis tiek gerėja.
