Os absorvedores ultravioleta podem absorver forte e seletivamente os raios ultravioleta de alta energia e usar a conversão de energia para liberar a energia absorvida como energia térmica ou radiação inofensiva de baixa energia, evitando assim danos à pele e evitando danos ao polímero. A absorção da energia ultravioleta causa excitação e, em seguida, decomposição fotofísica e fotoquímica. Divididos por estrutura, incluem principalmente benzofenonas, salicilatos, benzotriazóis, compostos substituídos, triazinas, etc. Os mais utilizados na indústria de plásticos são as benzofenonas e os benzotriazóis. Os absorvedores de UV de benzofenona são atualmente o tipo de absorvedor de UV mais amplamente utilizado. Eles absorvem quase toda a faixa UV. O mecanismo de fotoestabilidade é o hidrogênio hidroxila no anel benzênico e o grupo carbonila adjacente na molécula. Ligações de hidrogênio intramoleculares são formadas entre oxigênios, formando um anel de quelação. Quando a energia da luz ultravioleta é absorvida, as moléculas sofrem vibrações térmicas, as ligações de hidrogênio são destruídas e o anel de quelação se abre, convertendo assim a luz ultravioleta prejudicial em inofensiva. A energia térmica prejudicial é liberada. Nos absorvedores ultravioleta de benzofenona, deve haver um grupo hidroxila na posição orto, caso contrário não pode ser utilizado como estabilizador de luz para o polímero. Variedades representativas típicas deste tipo de absorvedores de UV incluem UV-53UV-9 e assim por diante. Fórmula de estrutura molecular UV-531 e absorvedores físicos de salicilato UV são os primeiros tipos de absorvedores UV usados.
1. Os absorvedores UV de benzofenona são o tipo de absorvedor UV mais amplamente utilizado. Este tipo de absorvedor ultravioleta tem um efeito de absorção lento em UV-A, UV-B e UV-C. O grupo cetona e o grupo hidroxila na molécula podem gerar ligações de hidrogênio internas para formar um anel quelato. Após absorver a energia luminosa DUV, ele sofre vibração térmica da molécula, destrói as ligações de hidrogênio internas e abre o anel quelato. Ele converte a energia da luz ultravioleta em energia térmica e a libera. Além disso, o grupo carbonila na molécula será absorvido pela energia da luz ultravioleta absorvida. A excitação produz tautomerismo e gera uma estrutura enol. Isso também consome parte da energia. Neste tipo de absorvedor de UV, a força da ligação de hidrogénio dentro da molécula está relacionada com o seu efeito de fotoestabilidade. Quanto mais forte for a ligação do oxigênio, maior será a energia necessária para destruí-la, e quanto mais energia UV for consumida na absorção, melhor será o efeito; vice-versa. Da mesma maneira. O efeito estabilizador também está relacionado ao comprimento da cadeia alcóxi no anel benzênico. Se for longo e tiver boa compatibilidade com o polímero, o efeito estabilizador será ideal. Em absorventes de UV à base de benzofenona, deve haver um grupo hidroxila na posição orto do grupo carbonila, caso contrário a ligação de hidrogênio interna não pode ser formada e não pode ser usado como absorvente de UV. Os absorvedores de UV com um grupo orto hidroxila podem absorver 290 ~ 380 ~ m de raios ultravioleta, quase nenhuma absorção de luz visível, nenhuma coloração e boa compatibilidade com polímeros. Se houver dois grupos hidroxila na posição orto do grupo carbonila, ele pode absorver luz ultravioleta de 300 a 400fzm e também absorver parte da luz visível. Devido à absorção da luz visível, a luz complementar fica desequilibrada, fazendo com que os itens adicionados com este absorvedor ultravioleta tenham uma aparência amarelada. Polímeros com alto peso molecular também apresentam baixa compatibilidade, portanto seus usos são limitados. Embora a benzofenona sem grupos o-hidroxila também tenha a capacidade de absorver os raios ultravioleta, ela causará sua própria decomposição quando exposta à luz, por isso não é adequada para ser usada como absorvente ultravioleta.
2. Os absorvedores UV de salicilato são os mais usados. O salicilato também possui ligações de hidrogênio internas na molécula. A capacidade deste tipo de absorvedor ultravioleta de absorver os raios ultravioleta é muito baixa no início e a faixa de absorção é extremamente estreita (menos de 340vm). Porém, após ser irradiado com raios ultravioleta por um determinado período de tempo, sua absorção aumenta gradativamente até ser absorvido. Isso se deve à sua irradiação ultravioleta, ocorre o rearranjo molecular, formando uma estrutura de benzofenona com forte capacidade de absorção ultravioleta, fortalecendo assim seu efeito de absorção ultravioleta. Portanto, as pessoas o chamam de absorvedor ultravioleta pioneiro. A bishidroxibenzofenona e seus derivados gerados após o rearranjo molecular podem absorver parte da luz visível e ficar amarelos, fazendo com que as substâncias adicionadas com esse absorvedor ultravioleta fiquem amarelas.
3. O mecanismo de ação dos absorventes UV de benzotriazol é semelhante ao das benzofenonas. Os benzotriazóis têm uma ampla faixa de absorção de raios ultravioleta e podem absorver luz com comprimento de onda de 300 ~ 400 ~ m. Dificilmente absorve luz visível acima de 400 ~ m, portanto o produto não ficará descolorido. Além disso, presume-se que o mecanismo de ação dos absorvedores ultravioleta de acrilonitrila e triazina substituídos seja a isomerização cis-trans, convertendo a energia luminosa ou liberando energia inofensiva. Os absorvedores ultravioleta substituídos por acrilonitrila podem absorver luz ultravioleta de 290 a 320 Fm e também não absorvem luz visível e não farão com que o objeto aplicado fique descolorido. Absorventes ultravioleta de três tipos podem absorver luz ultravioleta de 300 ~ 400 ~ m. Absorventes ultravioleta podem absorver cromóforos auxiliares (como -NH, -OH, -SOH, -cOOH, etc.) e grupos cromóforos (como C:N, N:N, N:O, C) com comprimentos de onda abaixo de 400 ~ m . :O etc.). Eles estão todos ligados ao núcleo aromático. O níquel orgânico também pode ser usado como absorvedor de ultravioleta, mas geralmente é classificado como um supressor (também conhecido como desativador ou agente de fosqueamento, ou um supressor de estado de laser, um supressor de energia), e sua capacidade de absorver raios ultravioleta é maior do que o de um extintor. A ligação é baixa, mas pode evitar a dissociação causada pela absorção dos raios ultravioleta pelo polímero. Complexos orgânicos de níquel são moléculas que são excitadas em estados excitados através da interação com polímeros durante a irradiação de luz ultravioleta, retornando o estado excitado ao estado fundamental e convertendo a energia ultravioleta em emissão espectral de baixa energia sem causar danos. , protegendo assim o polímero contra danos. Por isso é chamado de supressor porque seu mecanismo de ação é diferente daquele dos absorvedores de UV em geral. Os absorvedores de UV alteram a estrutura das próprias moléculas, enquanto os inibidores dissipam energia apenas através da transferência de energia entre as moléculas. Além disso, agentes de proteção contra luz Negro de fumo, dióxido de titânio, óxido de zinco, zinco-bário, etc. também são substâncias que podem absorver ou refletir os raios ultravioleta. Uma barreira é estabelecida entre o polímero e a fonte de luz para absorver ou refletir os raios ultravioleta antes que atinjam a superfície do polímero. Quando é absorvido e refletido, bloqueia a penetração profunda dos raios ultravioleta no polímero. O mais eficiente é o negro de fumo. Os eliminadores de radicais livres também são um tipo de substância que pode produzir fotoestabilidade. Eles são derivados da piperidina com efeitos de impedimento estérico e são chamados de fotoestabilizadores de aminas impedidas.
