Gli assorbitori ultravioletti possono assorbire in modo forte e selettivo i raggi ultravioletti ad alta energia e utilizzare la conversione dell'energia per rilasciare l'energia assorbita come energia termica o radiazione innocua a bassa energia, evitando così danni alla pelle e prevenendo danni ai polimeri. L'assorbimento dell'energia ultravioletta provoca l'eccitazione e quindi la decomposizione fotofisica e fotochimica. Divisi per struttura, comprendono principalmente benzofenoni, salicilati, benzotriazoli, composti sostituiti, triazine, ecc. I più utilizzati nell'industria delle materie plastiche sono i benzofenoni e i benzotriazoli. Gli assorbitori UV al benzofenone sono attualmente il tipo di assorbitori UV più utilizzato. Assorbono quasi tutta la gamma UV. Il meccanismo di fotostabilità è l'idrogeno idrossilico sull'anello benzenico e il gruppo carbonilico adiacente nella molecola. I legami idrogeno intramolecolari si formano tra gli ossigeni, formando un anello di chelazione. Quando l'energia della luce ultravioletta viene assorbita, le molecole subiscono vibrazioni termiche, i legami idrogeno vengono distrutti e l'anello chelante si apre, convertendo così la dannosa luce ultravioletta in innocua. Viene rilasciata energia termica dannosa. Negli assorbitori di raggi ultravioletti del benzofenone, deve essere presente un gruppo ossidrile in posizione orto, altrimenti non può essere utilizzato come stabilizzante della luce per il polimero. Tipiche varietà rappresentative di questo tipo di assorbitori UV includono UV-53UV-9 e così via. La formula della struttura molecolare UV-531 e gli assorbitori UV fisici in salicilato sono il primo tipo di assorbitori UV utilizzati.
1. Gli assorbitori UV al benzofenone sono il tipo di assorbitori UV più utilizzato. Questo tipo di assorbitore di ultravioletti ha un effetto di assorbimento lento su uV-A, uV-B e uV-C. Il gruppo chetone e il gruppo ossidrile nella molecola possono generare legami idrogeno interni per formare un anello chelato. Dopo aver assorbito l'energia luminosa DUV, subisce la vibrazione termica della molecola, distrugge i legami idrogeno interni e apre l'anello chelato. Converte l'energia della luce ultravioletta in energia termica e la rilascia. Inoltre, il gruppo carbonilico nella molecola verrà assorbito dall'energia della luce ultravioletta assorbita. L'eccitazione produce tautomerismo e genera una struttura enolica. Anche questo consuma parte dell'energia. In questo tipo di assorbitore UV, la forza del legame idrogeno all'interno della molecola è correlata al suo effetto di fotostabilità. Quanto più forte è il legame dell'ossigeno, maggiore è l'energia necessaria per distruggerlo, e maggiore è l'energia UV consumata nell'assorbimento, migliore è l'effetto; viceversa. Allo stesso modo. L'effetto stabilizzante è legato anche alla lunghezza della catena alcossilica sull'anello benzenico. Se è lungo e ha una buona compatibilità con il polimero, l'effetto stabilizzante sarà quello giusto. Negli assorbitori UV a base di benzofenone, deve essere presente un gruppo ossidrile nella posizione orto del gruppo carbonilico, altrimenti il legame idrogeno interno non può essere formato e non può essere utilizzato come assorbitore UV. Gli assorbitori UV con un gruppo ortoidrossile possono assorbire 290~380~ m di raggi ultravioletti, quasi nessun assorbimento della luce visibile, nessuna colorazione e buona compatibilità con i polimeri. Se ci sono due gruppi ossidrile nella posizione orto del gruppo carbonile, può assorbire la luce ultravioletta da 300 a 400 fzm e anche assorbire parte della luce visibile. A causa dell'assorbimento della luce visibile, la luce complementare è sbilanciata, facendo apparire gialli gli oggetti aggiunti con questo assorbitore ultravioletto. I polimeri ad alto peso molecolare hanno anche scarsa compatibilità, quindi i loro usi sono limitati. Sebbene il benzofenone senza gruppi o-idrossile abbia anche la capacità di assorbire i raggi ultravioletti, causerà la propria decomposizione se esposto alla luce, quindi non è adatto per essere utilizzato come assorbitore di ultravioletti.
2. Gli assorbitori UV al salicilato sono i primi ad essere utilizzati. Il salicilato ha anche legami idrogeno interni nella molecola. La capacità di questo tipo di assorbitore ultravioletto di assorbire i raggi ultravioletti è inizialmente molto bassa e il campo di assorbimento è estremamente ristretto (meno di 340 μm). Tuttavia, dopo essere stato irradiato con raggi ultravioletti per un certo periodo di tempo, il suo assorbimento aumenta gradualmente fino ad essere assorbito. Ciò è dovuto alla sua irradiazione ultravioletta, si verifica un riarrangiamento molecolare, formando una struttura benzofenonica con una forte capacità di assorbimento dell'ultravioletto, rafforzando così il suo effetto di assorbimento dell'ultravioletto. Pertanto, la gente lo chiama un assorbitore ultravioletto pioniere. Il bisidrossibenzofenone e i suoi derivati generati dopo il riarrangiamento molecolare possono assorbire parte della luce visibile e apparire gialli, facendo diventare gialle le sostanze aggiunte con questo assorbitore ultravioletto.
3. Il meccanismo d'azione degli assorbitori UV del benzotriazolo è simile a quello dei benzofenoni. I benzotriazoli hanno un ampio intervallo di assorbimento dei raggi ultravioletti e possono assorbire la luce con una lunghezza d'onda di 300~400~m. Assorbe difficilmente la luce visibile sopra i 400~m, quindi il prodotto non scolorirà. Inoltre, si presume che il meccanismo d'azione degli assorbitori ultravioletti sostituiti di acrilonitrile e triazina sia l'isomerizzazione cis-trans, la conversione dell'energia luminosa o il rilascio di energia innocua. Gli assorbitori ultravioletti sostituiti con acrilonitrile possono assorbire la luce ultravioletta da 290 a 320 Fm e inoltre non assorbono la luce visibile e non causano lo scolorimento dell'oggetto applicato. Gli assorbitori ultravioletti di tre tipi possono assorbire la luce ultravioletta di 300~400~m. Gli assorbitori ultravioletti possono assorbire cromofori ausiliari (come -NH, -OH, -SOH, -cOOH, ecc.) e gruppi cromofori (come C:N, N:N, N:O, C) con lunghezze d'onda inferiori a 400~m . :O ecc.). Sono tutti collegati al nucleo aromatico. Il nichel organico può anche essere utilizzato come assorbitore di raggi ultravioletti, ma è generalmente classificato come quencher (noto anche come disattivatore o agente opacizzante, o quencher dello stato laser, quencher di energia) e la sua capacità di assorbire i raggi ultravioletti è superiore a quello di un quencher. La connessione è bassa, ma è in grado di impedire la dissociazione causata dall'assorbimento dei raggi ultravioletti da parte del polimero. I complessi di nichel organico sono molecole che vengono eccitate in stati eccitati attraverso l'interazione con i polimeri durante l'irradiazione con luce ultravioletta, riportando lo stato eccitato allo stato fondamentale e convertendo l'energia ultravioletta in un'emissione spettrale a bassa energia senza causare danni. , proteggendo così il polimero da eventuali danni. Quindi è chiamato quencher perché il suo meccanismo d'azione è diverso da quello dei generali assorbitori UV. Gli assorbitori UV modificano la struttura delle molecole stesse, mentre i quencher dissipano l'energia semplicemente attraverso il trasferimento di energia tra le molecole. Inoltre, gli agenti schermanti la luce Anche il nerofumo, il biossido di titanio, l'ossido di zinco, il bario di zinco, ecc. sono sostanze che possono assorbire o riflettere i raggi ultravioletti. Viene creata una barriera tra il polimero e la sorgente luminosa per assorbire o riflettere i raggi ultravioletti prima che raggiungano la superficie del polimero. Quando viene assorbito e riflesso, impedisce ai raggi ultravioletti di penetrare in profondità nel polimero. Il più efficiente è il nerofumo. Anche gli spazzini dei radicali liberi sono un tipo di sostanza che può produrre fotostabilità. Sono derivati della piperidina con effetti di impedimento sterico e sono chiamati fotostabilizzatori delle ammine impedite.
