Lettura guidata
Gli assorbitori di raggi ultravioletti possono assorbire in modo forte e selettivo i raggi ultravioletti ad alta energia e, sotto forma di conversione di energia, l'energia assorbita viene rilasciata e consumata come energia termica o radiazione innocua a bassa energia, evitando così danni alla pelle e prevenendo l'assorbimento dei polimeri di raggi ultravioletti l'energia provoca eccitazione e decomposizione fotofisica e fotochimica.
1.il principio dell'assorbitore UV:
Il meccanismo di assorbimento e conversione dell'energia luminosa degli assorbitori UV varia a seconda del tipo e sono descritti come segue;
l Benzofenoni
Gli assorbitori UV a benzofenone sono la classe di assorbitori UV più utilizzata. Questo tipo di assorbitore di raggi UV 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 un legame idrogeno interno per formare un anello chelante. Dopo aver assorbito l'energia della luce ultravioletta, si verifica la vibrazione termica della molecola, il legame idrogeno interno viene rotto e l'anello chelato viene aperto. L'energia della luce ultravioletta viene convertita in energia termica e rilasciata. Inoltre, il gruppo carbonile nella molecola sarà assorbito dall'energia della luce ultravioletta. Eccitato, con conseguente tautomerismo. Genera struttura enolica. Anche questo consuma parte dell'energia. In questo tipo di assorbitore UV, la forza del legame idrogeno nella molecola è correlata al suo effetto di fotostabilizzazione. Più forte è il legame dell'ossigeno, maggiore è l'energia necessaria per distruggerlo e maggiore è l'energia UV assorbita e consumata, migliore è l'effetto; altrimenti Lo stesso è vero. L'effetto di stabilizzazione è anche correlato alla lunghezza della catena alcossilica sull'anello benzenico. Se la lunghezza è lunga, la compatibilità con il polimero è buona. L'effetto di stabilizzazione è giusto. Negli assorbitori UV del benzofenone, deve contenere un gruppo ossidrile nella posizione orto del gruppo carbonile, altrimenti non può formare un legame idrogeno interno e non può essere utilizzato come assorbitore UV con un gruppo idrossile orto. Può assorbire 290 ~ 380 ~ m di raggi ultravioletti, quasi nessun assorbimento di luce visibile, nessuna colorazione e buona compatibilità con polimeri ad alto peso molecolare. Se ci sono due gruppi ossidrile nella posizione orto del gruppo carbonile, può assorbire i raggi ultravioletti di 300-400fzm e anche assorbire parte della luce visibile. A causa dell'assorbimento della luce visibile, la luce complementare è sbilanciata. Gli articoli aggiunti con questo assorbitore di raggi ultravioletti appaiono gialli. Anche la compatibilità dei polimeri molecolari è scarsa. Pertanto, il suo utilizzo è limitato. Sebbene il benzofenone senza o-idrossile abbia anche la capacità di assorbire i raggi ultravioletti. Tuttavia, causerà l'autodecomposizione dopo essere stato esposto alla luce, quindi non è adatto per l'uso come assorbitore di raggi ultravioletti.
l salicilati
Gli assorbitori UV salicilati sono il primo tipo di assorbitori UV e anche i salicilati hanno legami idrogeno interni nella molecola. La capacità di questo tipo di assorbitore di ultravioletti di assorbire i raggi ultravioletti è molto bassa all'inizio, e l'intervallo di assorbimento è molto ristretto (inferiore a 340vm), ma dopo un certo periodo di irradiazione ultravioletta, il suo assorbimento aumenta gradualmente fino al massimo assorbimento, che è dovuto al suo riarrangiamento molecolare si verifica sotto irraggiamento ultravioletto, formando una struttura di benzofenone con un forte assorbimento di raggi ultravioletti, rafforzando così il suo assorbimento di raggi ultravioletti. Pertanto, la gente lo chiama un assorbitore UV pioniere. Il bisidrossibenzofenone ei suoi derivati generati dopo il riarrangiamento molecolare possono assorbire parte della luce visibile e apparire gialli, con conseguente ingiallimento della sostanza aggiunta all'assorbitore di raggi ultravioletti.
l benzotriazoli
Il meccanismo d'azione degli assorbitori UV del benzotriazolo è simile a quello dei benzofenoni. I benzotriazoli hanno un'ampia gamma di assorbimento dei raggi ultravioletti e possono assorbire la luce con una lunghezza d'onda di 300-400-m. Tuttavia, assorbe a malapena la luce visibile sopra i 400~m, quindi il prodotto non verrà allagato.
l Altri tipi di assorbitori UV
Inoltre, l'acrilonitrile sostituito, assorbitore di raggi ultravioletti triazinici, il suo meccanismo d'azione dovrebbe essere secondo l'isomerizzazione cis-trans, in modo che la conversione di energia della luce o il rilascio di energia innocua. Gli assorbitori di raggi ultravioletti sostituiti con acrilonitrile possono assorbire la luce ultravioletta di 290-320Fm, non assorbono la luce visibile e non provocano l'allagamento dell'oggetto applicato. L'assorbitore UV Sanhao può assorbire 300~400~m di luce UV. Gli assorbitori UV possono assorbire geni auxocromici (come -NH, -OH, -SOH, -cOOH, ecc.) e cromofori (come C:N, N:N, N:O, C) con una lunghezza d'onda inferiore a 400~m :O ecc.). Sono tutti attaccati al nucleo aromatico. L'organonichel può essere utilizzato anche come assorbitore di raggi UV, ma è generalmente classificato come quencher (noto anche come disattivatore o agente opacizzante, o quencher di stato laser, quencher di energia) e la sua capacità di assorbire i raggi ultravioletti è superiore a Connettività è basso, ma può impedire la liberazione del polimero per assorbimento dei raggi ultravioletti.
I complessi di nichel organico interagiscono con le molecole che vengono eccitate allo stato eccitato del polimero nel processo di irradiazione della luce ultravioletta, in modo che lo stato eccitato ritorni allo stato fondamentale e l'energia ultravioletta venga convertita in un'emissione spettrale a bassa energia senza distruggerlo. , in modo da proteggere il polimero da eventuali danni. Pertanto, è chiamato quencher perché il suo meccanismo d'azione è diverso da quello dei generali assorbitori di raggi ultravioletti. L'assorbitore di raggi ultravioletti modifica la struttura della molecola stessa, mentre il quencher dissipa l'energia attraverso il trasferimento di energia tra le molecole.
Inoltre, gli agenti di schermatura della luce come il nerofumo, il biossido di titanio, l'ossido di zinco, il bario di zinco, ecc. sono anche un tipo di sostanze che possono assorbire o riflettere i raggi ultravioletti. Quando raggiunge la superficie del polimero, viene assorbito e riflesso, impedendo ai raggi ultravioletti di penetrare in profondità nel polimero. Il più efficiente è il nerofumo.
Gli spazzini radicali sono anche una classe di sostanze in grado di produrre stabilizzazione della luce. Sono derivati della piperidina con effetto di intralcio sterico, e sono detti stabilizzatori di luce amminici ostacolati.
2. la classificazione degli assorbitori UV:
l Benzofenoni
Gli assorbitori UV del benzofenone sono tutti derivati dell'o-idrossibenzofenone, compresi i derivati monoidrossilici, diidrossilici, triidrossilici, tetraidrossilici, ecc. Tali assorbitori ultravioletti sono ampiamente utilizzati in polietilene e polipropilene. , cloruro di polivinile, ABS, polistirene, poliammide e altri polimeri ad alto contenuto di polimeri e la finitura di materiali tessili, tali assorbitori di raggi UV hanno una buona compatibilità con la maggior parte dei polimeri ad alto contenuto di polimeri. Buona luce e stabilità termica. Non si decompone a 200livelloC, ma ha una forte sublimazione. Può essere utilizzato in vernici e plastica e l'importo dell'aggiunta è compreso tra {{0}},1 e 0,5.
l salicilati
Il tasso di assorbimento UV degli assorbitori UV salicilato è inferiore a quello dei benzofenoni e la banda di assorbimento è più stretta (inferiore a 3409 m) e non è molto stabile alla luce UV stessa. Le forcelle possono assorbire la luce visibile e rendere l'oggetto applicato. È giallo, ma il suo prezzo è economico. Ha una buona compatibilità con alti polimeri e viene utilizzato in alti polimeri come corde di fibre, poliestere, PVC, PE, polivinilidene e polistirene.
l benzotriazoli
Le prestazioni degli assorbitori di raggi ultravioletti del benzotriazolo sono migliori di quelle dei benzofenoni, che possono assorbire fortemente la luce ultravioletta di 310-385pm e assorbire appena la luce visibile. Anche la sua stabilità è buona, ma il prezzo è più costoso.
UV-P può assorbire la luce ultravioletta con una lunghezza d'onda di 270-380nm, assorbire appena la luce visibile e ha una colorazione iniziale bassa. Utilizzato principalmente in cloruro di polivinile, polistirene, poliestere insaturo, policarbonato, polimetilmetacrilato, polietilene, ABS e altri prodotti, particolarmente adatto per prodotti incolori, trasparenti e di colore chiaro. Ma non saponare, perché si scioglie nel sapone alcalino, rendendo la fibra di colore giallo. uV-326 può assorbire efficacemente la luce ultravioletta con una lunghezza d'onda di 270-380nm e viene utilizzato principalmente in poliolefina, cloruro di polivinile, poliestere insaturo, poliammide, resina epossidica, ABS, poliuretano e altri prodotti. Si stabilizza bene. È insensibile agli ioni metallici, ha una bassa volatilità, ha un effetto antiossidante ed è facile da colorare nella fase iniziale. uV-327 può assorbire fortemente la luce ultravioletta con una lunghezza d'onda di 270-300nm ed è adatto per polietilene, polipropilene, polivinilcloruro, polimetilmetacrilato, poliossimetilene poliuretano, ABS, resina epossidica, ecc. Ha una buona chimica stabilità, bassa volatilità, bassa tossicità e buona compatibilità con le poliolefine. uV-54l1 assorbe la luce ultravioletta in un ampio intervallo, il picco di assorbimento massimo è di 345 nm in etanolo) è ampiamente utilizzato in polistirene, polimetilmetacrilato, poliestere insaturo, PVC rigido, policarbonato, ABS, ecc. La sua volatilità è piccola e la proprietà colorante iniziale non è grande.
l Triazine
Gli assorbitori UV della triazina hanno un'elevata capacità di assorbimento della luce UV nell'intervallo di 280-380nm. Rispetto agli stabilizzatori del benzotriazolo, la capacità di assorbimento è una sorta di stabilizzatore della luce di assorbimento efficiente. È un 2-derivato dell'idrossifeniltriazina e contiene un gruppo ossidrile in posizione orto. L'effetto di assorbimento dell'ultravioletto di questi composti è correlato al numero di gruppi idrossilici adiacenti. Maggiore è il numero di gruppi ossidrilici adiacenti, maggiore è la capacità di assorbire la luce ultravioletta. L'introduzione di diversi sostituenti può ridurre la basicità dell'anello s-triazinico, ma migliorare la solidità alla luce del composto e la compatibilità con la resina. 327. Gli svantaggi sono la scarsa compatibilità con i polimeri e anche la colorazione dell'applicazione. Il derivato dell'o-idrossifenildifeniltriazina sviluppato da Ciba-Geigy Company è un assorbitore UV cationico autodisperdente con buona solidità alla sublimazione e proprietà termofissanti, che può essere utilizzato per tinture ad alta temperatura, tamponature e tinture. stampa.
l Sostituisci l'acrilonitrile
Questo tipo di assorbitore UV può assorbire 310~320~m di luce UV, ma il tasso di assorbimento è basso. Ha una buona stabilità chimica e compatibilità con alti polimeri. N-53 assorbe fortemente i raggi ultravioletti con una lunghezza d'onda compresa tra 270 e 350 nm. È adatto per cloruro di polivinile, resina acetalica, poliolefina, resina epossidica, poliammide, resina di acido acrilico, poliuretano, resina urea-formaldeide e nitrocellulosa, ecc. Particolarmente adatto per prodotti di cloruro di polivinile. Buona resistenza agli alcali. Solubile in toluene, metiletilchetone, etilacetato, ecc., leggermente solubile in etanolo e metanolo e insolubile in acqua. Il dosaggio è generalmente compreso tra lo 0,1% e lo 0,5%. N-539 è un liquido giallo chiaro, solubile nei comuni solventi organici. Insolubile in acqua, può conferire ai prodotti un'ottima stabilità fototermica, ed ha una buona compatibilità con le resine. Non colora. Può essere utilizzato per vari materiali sintetici.
3. l'applicazione di assorbitori UV nei tessuti:
Negli ultimi anni c'è stato molto interesse per i tessuti resistenti ai raggi UV. I kimono in fibra resistente ai raggi UV sono stati sviluppati per la prima volta in Giappone
In Cina sono state condotte anche ricerche per la produzione di abbigliamento sportivo, calze, cappelli e ombrelloni anti-ultravioletti. Posto
I materiali di base utilizzati sono i suddetti assorbitori di raggi ultravioletti, i più utilizzati dei quali sono i benzofenoni.
l Produzione di fibre resistenti ai raggi UV
Utilizzare assorbitori UV e agenti schermanti (come ZnO, TiO2, ecc.) da miscelare nelle fibre per la filatura per creare fibre resistenti ai raggi UV. I tessuti a trama sono migliori del metodo di applicazione post-finitura in termini di stile e lavabilità. . Questa fibra può ombreggiare il 60 percento dei raggi ultravioletti nella luce. Sotto la luce solare diretta, la temperatura nell'indumento può essere abbassata di 4livello, ed è stato ora commercializzato.
l Dopo il metodo di finitura per applicare l'assorbitore UV
Il metodo di applicazione degli assorbitori UV su indumenti o tessuti varia in base al tipo di assorbitore UV. Uno consiste nell'applicare assorbitori di raggi ultravioletti che possono formare legami idrogeno con i gruppi ossidrile della cellulosa, i gruppi ammidici delle poliammidi, i gruppi amminici su lana e seta nel bagno di tintura o ammorbidimento e tingere le fibre allo stesso tempo. Tintura per immersione, tintura in tampone o metodo di stampa o applicazione di finitura morbida. Ciba-Geigy e Clariant hanno tutte sviluppato tali prodotti. Se viene utilizzato l'assorbitore UV del benzofenone, come Uvinul DP-uV di BASF, contiene due gruppi ossidrile. Può formare legami idrogeno con fibre di cellulosa, lana, seta e poliammide e ha affinità. Può tingere le fibre e può essere utilizzato per il trattamento di tintura per immersione. Il dosaggio è DP-uV 10-20 (OWf). Trattare a 80livelloper 30 min. Metodo di tintura in tampone DP-uV 10O-È possibile utilizzare anche Z00g/L. Aggiungere ammorbidente 30 g/L, colorante a 60livello, e asciugare a 100livelloper 3 min. Può essere utilizzato anche in combinazione con un impermeabilizzante. Può essere trasformato in una tenda anti-ultravioletti, con un impermeabilizzante di 60 g/L. DP uV 80-150 g/L, un catalizzatore (come MgCI 2·6H2O) 5 g/L. Imbottitura, asciugatura e cottura (150livelloC per 2 minuti). Questo metodo di applicazione può ottenere l'effetto della resistenza al lavaggio e il tasso di schermatura dei raggi ultravioletti da 280 a 400 vm può raggiungere oltre l'85 percento.
l Metodo di realizzazione delle microcapsule e successiva applicazione sui tessuti
L'assorbitore di raggi ultravioletti è trasformato in microcapsule mediante la tecnologia delle microcapsule e la sua capsula è preferibilmente costituita da polimeri ad alto peso molecolare, come stirene e acrilato, e le microcapsule sono realizzate con il metodo delle microcapsule durante la polimerizzazione. L'assorbitore UV viene avvolto nel nucleo della capsula, quindi le microcapsule vengono fissate sul tessuto con adesivi e agenti reticolanti, che possono essere trasformati in tessuti con un tasso di schermatura UV superiore a 85. Le microcapsule possono rilasciare il Assorbitore di raggi UV lentamente. Lo scopo di un'efficace protezione dai raggi UV.
l Utilizzando il metodo di applicazione del rivestimento
L'assorbitore di raggi ultravioletti viene aggiunto all'agente di rivestimento. Vengono eseguiti rivestimento, essiccazione e cottura e al liquido di rivestimento possono essere aggiunti anche altri agenti di finitura funzionali. Tenda e cappello realizzati con questo metodo. Il metodo è semplice, ma la resistenza agli agenti atmosferici e la resistenza al lavaggio sono comunque migliorate.
