涂料与胶黏剂助剂的性质、选择及应用29光稳定剂和光吸收剂.pptxVIP

光稳定剂和光吸收剂;1.光波长与能量的关系 太阳光照射到大地面的光波范围大约在290—3000nm之间。其中大部分为可见光（400—800nm之间，约占40%）和红外光（?800—3000nm之间，约占55%?），少量的为紫外线（290—400nm之间，约占5%?）。;2.紫外光能量与化学键能的关系 紫外线所具有的能量约为314—419kJ/mol，大部分聚合物自动氧化反应活能量约为42—167kJ/mol，各种化学键离解能约为167—418kJ/mol。 在日光中，紫外线（290~400nm）的能量与有机材料的化学键能相当，当有机材料长期暴露于日光中时，会发生光氧化降解而老化。不同的有机材料，因分子结构不同，光氧稳定性有很大差别。;3.光老化对材料性能的影响 　　有机硅和有机氟材料有良好的抗老化性；丙烯酸树脂长期曝晒仅透明性降低；芳香族聚氨酯除了黄变外，还有物理力学性能的下降；聚酯有一定的光泽下降和光降解；环氧树脂发生严重的粉化降解。分子中含有不饱和基团、羰基、醚键时，光敏感作用更强，提高材料的光稳定性更为重要。;4.聚合物材料的光老化作用机理：光化学反应;几种常用的紫外线吸收剂： （1）水杨酸酯类 　　应用最早的一种紫外线吸收剂。吸收紫外线后，通过形成烯醇式互变异构体将能量消除。水杨酸酯吸收紫外线的能力并不强，并且吸收波长范围窄。但其吸收一定光后，能发生分子重排，形成二甲苯结构，于是紫外线吸收能力加强。 　　以水杨酸苯酯为例：这类紫外线吸收剂与树脂相容性好，原料易得、价廉、分子重排形成二苯甲酮结构后，具有较强的紫外线吸收能力，但能吸收一部分可见光，而且有变黄倾向。;目前应用最广的一种紫外线吸收剂，作用机理是基于其分子结构中的内氢键。分子中羰基的氧原子存在孤对电子，是电负性较强的基团，其临近羟基中的氢原子显正电性，所以容易形成分子内氢键，构成一个螯合环，当吸收紫外光后，分子内发生热振动、氢键破裂、螯合环打开，形成离子型化合物。这个化合物处于高能态，不稳定，要恢复到原来的稳定状态时就把多余的能量以热的形式释放出来。所以二甲苯酮能周而复始地吸收紫外光起保护作用。其次，它还能形成互变异构体，生成烯醇式结构消散能量。;这些紫外线吸收剂的内氢键很强，吸收紫外线的能力越强，稳定性越高。苯环上烷氧基建的长短对其稳定效果有影响，链长相容性号、稳定效果大。这类产品有的含一个邻位羟基，有的含两个邻位羟基，一个羟基的可吸收波长290~380nm的紫外线，几乎不吸收可见光，不着色，适用于浅色或透明制品。两个羟基的偏向吸收300~400nm的紫外线，能吸收一部分可见光，而且有变黄倾向，相容性不如一个羟基好。;（2）苯并三唑类 　　这类紫外线吸收剂主要吸收300~400nm的光波，400nm以上的光几乎不吸收，因此着色弊病少，其作用机理与前面所述的二苯甲酮类相似，其分子结构内也存在内氢键螯合环，是由羟基中的氢与三唑基上的氮形成的，当其吸收了紫外光后，氢键破裂或形成光互变异构体，把有害的紫外光能转变成无害的热能。;谢谢！