Каковы применения светостабилизатора
В пластмассы можно добавлять светостабилизаторы, чтобы защитить их от разрушения под воздействием солнечного света и погодных условий. Полиолефины чувствительны к ультрафиолетовому излучению, кислороду, влаге и теплу, что может привести к охрупчиванию полимера, растрескиванию поверхности, изменению цвета и выходу изделия из строя.
Процесс фотодеградации включает два различных процесса. Первый – это фотолиз, при котором происходит поглощение УФ-излучения и образование свободных радикалов за счет разрыва молекулярных связей полимера. Второй - автоокисление, которое включает реакцию свободных радикалов, образующихся при фотолизе, с кислородом с образованием пероксильных радикалов. Затем этот новый свободный радикал атакует основную цепь полимера, образуя другой свободный радикал. По мере развития процесса образуется все больше и больше свободных радикалов и окисляется все больше и больше молекул полимера. Цикл автоокисления показан на рисунке ниже.
Светостабилизаторы для полиолефинов в основном делятся на три категории.
УФ-поглотители: типичными примерами являются бензофеноны и бензотриазолы. Это недорогие, эффективные стабилизаторы, которые работают за счет поглощения УФ-излучения. Они эффективны при кратковременном воздействии.
Никель-гаситель: агент переноса энергии, который действует путем «гашения» возбужденного состояния карбонильной группы, образующейся во время фотоокисления и разложения гидропероксидов. Эти типы стабилизаторов не получили широкого распространения, поскольку они содержат тяжелые металлы, придают цвет конечному продукту и не так эффективны, как HALS, обсуждаемые в следующем абзаце.
Затрудненные аминовые светостабилизаторы (HALS): наиболее эффективные светостабилизаторы для полиолефинов. Доступны в широком диапазоне молекулярных масс и структур, подходящих практически для любого применения. Их также можно использовать в качестве долговременных термостабилизаторов (HATS). Они работают, «улавливая» свободные радикалы, образующиеся при фотоокислении. Поскольку все три типа стабилизаторов работают по разным механизмам, их часто используют в комбинации для создания синергетического эффекта. Например, HALS часто используются с бензотриазолами, чтобы свести к минимуму изменение цвета в красящих системах. Все вышеперечисленные стабилизаторы будут работать наиболее эффективно в присутствии соответствующего базового пакета стабилизации, включающего первичные и вторичные антиоксиданты и нейтрализатор остаточного катализатора.
Важно отметить, что спецификация продукта, географическое положение и химическая среда воздействия являются ключевыми факторами при определении количества стабилизатора, необходимого для конкретного применения.
