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抵御紫外线的黑魔法 | 浅谈光稳定剂的种类和应用(一)
来源:美扬时代 时间:2022年07月05日

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炎炎夏日毒辣的阳光让人们纷纷戴上了帽子和墨镜,尤其是爱美的女士们恨不得全副武装起来,因为她们知道紫外线会让皮肤晒黑,更可怕的是会晒老(皱纹、斑点)。

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其实紫外线不仅对皮肤有伤害,也会加速很多材料的老化。耐光性是大多数应用于户外的涂料需要考量的重要指标之一。


紫外线对漆膜的伤害会导致以下问题:


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紫外线究竟是何方神圣,威力如此之大?先让我们来看看头顶上的太阳吧。太阳辐射(太阳光谱)主要由紫外光、可见光和红外光组成,见下图。波长较长的光如红外线能够振动整个原子,但是它们的能量非常微弱,不足于破坏原子结构。而紫外线波长短,频率高,能量大,能从原子中剥离电子,让原子分裂发生电离,产生自由基。正是这种电离能力让紫外线变得危险和具有杀伤力!


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涂料的成膜物质主要为各类聚合物,有机分子键裂解需要能量(A-B→A.+B.),紫外线的能量可以让大多数聚合物裂解,不同的分子键裂解需要的能量不同。


下图为部分聚合物的光化学敏感区:

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紫外线的威力如此之大,我们有没有什么好办法来对抗它,保护并延长涂料的使用寿命呢?答案是肯定的,这位功臣就是“光稳定剂”!


光稳定剂是如何施展魔法的呢?

简单来说,光稳定剂主要靠它的两大战将:1.紫外吸收剂(UV absorber,简称UVA)  2.自由基捕捉剂(Hindered amine light stablizer,简称HALS)来打败紫外线的破坏的。UVA会在树脂呈激发态CH*形成前吸收一部分的紫外线,将它转化为热能;而没被吸收的紫外线会攻击原子产生自由基,HALS会将这些自由基捕捉配对,成为稳定的原子,从而阻断自由基导致的链式反应。

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光稳定剂的发展历程


经过了近50年的发展,光稳定剂的化学类型不断发展成为了一个大家族,新型的高性能光稳定剂的吸收效率和保护时长有了显著提高。


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面对如此繁多的产品,我们该如何选择合适的光稳定剂呢?确定科学的指标将为我们的选择提供理性的依据。我们将在接下来的文章为大家解析,敬请持续关注!


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