光稳定剂是能够抑制或延缓聚合物的光降解,提高聚合物光稳定性的添加剂。它能够通过屏蔽、吸收紫外线、猝灭激发态能量和捕获自由基等方式来抑制聚合物的光氧化反应,延长其使用寿命。
光稳定剂种类繁多,可以从不同角度予以分来。
1 按照光稳定剂的化学结构可将其分为以下几类:水杨酸酯类,苯甲酸酯类,二苯甲酮类,苯并三唑类,三嗪类,取代丙烯腈,草酰胺类,有机镍络合物,受阻胺类。
2 按照作用机理可以将其分为四大类:光屏蔽剂、紫外线吸收剂、猝灭剂,自由基捕获剂。
(1) 光屏蔽剂:又称遮光剂,是一种能够吸收和反射紫外光的物质。通常为一些无机颜料和填料。如二氧化钛、氧化锌及炭黑等。
(2) 紫外线吸收剂的保护机理是吸收并分散有害的紫外辐射(以热能分散为主),以避免紫外辐射对聚合物的伤害。羟基二苯甲酮和羟苯基苯并三唑是最主要的两类紫外线吸收剂。UV-9、UV531为二苯甲酮类,Tinuvin-P、Tinuvin-326、Tinuvin-327等为苯并三唑类。
(3) 猝灭剂又称减活剂,它能使激发态聚合物的激发能xx,猝灭激发态的分子,使其回到基态,免受紫外线破坏,从而保护高分子聚合物。猝灭剂主要是一些金属络合物,如含镍的光稳定剂。由于人们担心重金属对环境的影响,这一类助剂的应用正日益减少。
(4) 自由基捕获剂能捕获高分子材料中所生成的活性自由基,从而抑制光氧化过程,达到光稳定的目的。这类光稳定剂主要是受阻胺光稳定剂(HALS)。
HALS主要是哌啶系、哌嗪系衍生物及咪唑烷酮系衍生物,而目前开发研究较多、市场需求量较大的是哌啶系和哌嗪系。HALS就其开发特征分类,有高分子量型、反应型、多功能型和非碱性型等。HALS有猝灭剂的功能,还能够分解过氧化物,而自身生成稳定的氮氧自由基,氮氧自由基产物又能xx在氧化过程中生成的大小游离基和过氧游离基。HALS光稳定效率比二苯甲酮类及苯并三唑类紫外线吸收剂要高2~3倍。