Leitura guiada
Os absorventes ultravioletas podem absorver forte e seletivamente raios ultravioletas de alta energia, e na forma de conversão de energia, a energia absorvida é liberada e consumida como energia térmica ou radiação inofensiva de baixa energia, evitando assim danos à pele e impedindo a absorção de energia ultravioleta resulta em excitação e decomposição fotofísica e fotofísica.
1.o princípio do absorvedor UV:
O mecanismo de absorção e conversão de energia leve dos absorvedores UV varia com o tipo, e eles são descritos da seguinte forma;
l Benzofenonas
Os absorventes UV de benzofeno são a classe mais utilizada dos absorventes UV. Este tipo de absorvedor UV tem um efeito de absorção lenta em uV-A, uV-B e uV-C. O grupo cetona e o grupo hidroxyl na molécula podem gerar uma ligação interna de hidrogênio para formar um anel de quesequente. Depois de absorver a energia da luz ultravioleta, a vibração térmica da molécula ocorre, a ligação interna de hidrogênio é quebrada, e o anel de quelato é aberto. A energia da luz ultravioleta é convertida em energia térmica e liberada. Além disso, o grupo carbonyl na molécula será absorvido pela energia da luz ultravioleta. Animado, resultando em tautomerismo. Gerar estrutura enol. Isso também consome parte da energia. Neste tipo de absorvedor UV, a força da ligação de hidrogênio na molécula está relacionada ao seu efeito de fotostabilização. Quanto mais forte for a ligação de oxigênio, maior a energia necessária para destruí-la, e quanto mais energia UV absorvida e consumida, melhor o efeito; caso contrário, o mesmo é verdade. O efeito de estabilização também está relacionado com o comprimento da cadeia de alkoxy no anel de benzeno. Se o comprimento for longo, a compatibilidade com o polímero é boa. O efeito de estabilização está certo. Em absorvedores UV de benzofenona, deve conter um grupo hidroxil na posição orto do grupo carbonil, caso contrário não pode formar uma ligação interna de hidrogênio, e não pode ser usado como absorvedor UV com um grupo de orto hidroxil. Pode absorver raios ultravioletas de 290~380~ m, quase nenhuma absorção de luz visível, sem coloração e boa compatibilidade com polímeros moleculares elevados. Se houver dois grupos de hidroxílico na posição ortoxada do grupo carbonyl, ele pode absorver raios ultravioletas de 300-400fzm, e também absorver parte da luz visível. Devido à absorção da luz visível, a luz complementar é desequilibrada. Os artigos adicionados com este absorvente ultravioleta parecem amarelos. A compatibilidade dos polímeros moleculares também é pobre. Portanto, seu uso é pequeno. Embora a benzofenona sem o-hidroxil também tenha a capacidade de absorver raios ultravioletas. No entanto, causará auto-decomposição após ser exposto à luz, por isso não é adequado para uso como absorvente ultravioleta.
l Salicilatos
Os absorventes UV salicilatos são o tipo mais antigo de absorvedores UV, e salicilatos também têm ligações internas de hidrogênio na molécula. A capacidade deste tipo de absorvedor ultravioleta de absorver raios ultravioletas é muito baixa no início, e a faixa de absorção é muito estreita (menos de 340vm), mas após um certo período de irradiação ultravioleta, sua absorção aumenta gradualmente até que a absorção máxima, que é devido ao seu afastamento molecular traseiro ocorre sob irradiação ultravioleta, formando uma estrutura de benzofenona com forte absorção ultravioleta, fortalecendo assim sua absorção ultravioleta. Portanto, as pessoas chamam de absorvedor UV pioneiro. O bishidroxybenzophenona e seus derivados gerados após o rearranjo molecular podem absorver parte da luz visível e parecer amarelo, resultando no amarelamento da substância adicionada ao absorvedor ultravioleta.
lBenzotriazoles
O mecanismo de ação dos absorventes UV benzotriazol é semelhante ao dos benzofenonas. Benzotriazoles têm uma ampla gama de absorção ultravioleta, e podem absorver luz com um comprimento de onda de 300-400 m. No entanto, ele dificilmente absorve luz visível acima de 400~m, de modo que o produto não será inundado.
lOutros tipos de absorventes UV
Além disso, o acrilonitrilo substituído, absorvedor ultravioleta triazina, seu mecanismo de ação deve ser de acordo com a isomerização cis-trans, de modo que a conversão de energia da luz ou a liberação de energia inofensiva. Os absorventes ultravioletas substituídos por acrilonitrila podem absorver luz ultravioleta de 290-320Fm, não absorver luz visível e não causar inundação do objeto aplicado. O absorvedor UV Sanhao pode absorver 300~400~m de luz UV. Os absorvedores UV podem absorver genes auxocômicos (como -NH, -OH, -SOH, -cOOH, etc.) e cromóforos (como C:N, N:N, N:O, C) com um comprimento de onda abaixo de 400~m :O etc.). Estão todos ligados ao núcleo aromático. Organonickel também pode ser usado como um absorvedor UV, mas é geralmente classificado como um quencher (também conhecido como um desativador ou um agente de revestimento, ou um quencher de estado laser, quencher de energia), e sua capacidade de absorver raios ultravioletas é maior do que a conectividade é baixa, mas pode impedir que o polímero se liberte devido à absorção de raios ultravioletas.
Os complexos de níquel orgânico interagem com as moléculas que estão animadas com o estado animado do polímero no processo de irradiação de luz ultravioleta, de modo que o estado animado retorne ao estado terrestre, e a energia ultravioleta seja convertida em uma emissão espectral de baixa energia sem destruí-la. , de modo a proteger o polímero de ser danificado. Portanto, é chamado de quencher porque seu mecanismo de ação é diferente do dos absorventes ultravioletas gerais. O absorvedor ultravioleta muda a estrutura da molécula em si, enquanto o quencher dissipa energia através da transferência de energia entre moléculas.
Além disso, agentes de proteção leve como preto carbono, dióxido de titânio, óxido de zinco, bário de zinco, etc. também são um tipo de substâncias que podem absorver ou refletir raios ultravioletas. Quando atinge a superfície do polímero, é absorvido e refletido, impedindo que os raios ultravioletas se aprofundam no polímero. O mais eficiente deles é o carbono negro.
Carniceiros radicais também são uma classe de substâncias que podem produzir estabilização leve. São derivados de piperidina com efeito de impedimento estérico, e são chamados de estabilizadores de luz de amina impedidos.
2. a classificação dos absorventes UV:
lBenzofenonas
Os absorventes UV de benzofenona são todos derivados de o-hidroxibenzophenona, incluindo monohidroxil, dihidroxil, trihidroxil, derivados de tetrahidroxil, etc. Esses absorventes ultravioletas são amplamente utilizados em polietileno e polipropileno. , cloreto de polivinil, ABS, poliestireno, poliamida e outros polímeros altos e o acabamento de materiais têxteis, tais absorvedores UV têm boa compatibilidade com a maioria dos polímeros elevados. Boa estabilidade leve e térmica. Não se decompõe às 2.00°C, mas tem sublimação forte. Pode ser usado em tintas e plásticos, e a quantidade de adição é de 0,1 a 0,5.
lSalicilatos
A taxa de absorção UV dos absorventes UV saliciilatos é menor que a dos benzofenonas, e a faixa de absorção é mais estreita (abaixo de 3409m), e não é muito estável para a própria luz UV. Garfos podem absorver luz visível e fazer o objeto aplicado É amarelo, mas seu preço é barato. Possui boa compatibilidade com polímeros altos, e é usado em polímeros elevados como corda de fibra, poliéster, PVC, PE, polivinylidene e poliestireno.
lBenzotriazoles
O desempenho dos absorventes ultravioletas benzotriazol é melhor do que o dos benzofenonas, que podem absorver fortemente a luz ultravioleta de 310-385pm, e dificilmente absorver luz visível. Sua estabilidade também é boa, mas o preço é mais caro.
O UV-P pode absorver luz ultravioleta com um comprimento de onda de 270-380nm, dificilmente absorver luz visível, e tem baixa coloração inicial. Usado principalmente em cloreto de polivinil, poliestireno, poliéster insaturado, policarbonato, metacrilato de polimetila, polietileno, ABS e outros produtos, especialmente adequados para produtos incolores, transparentes e de cor clara. Mas não sabão, porque se dissolve em sabão alcalino, tornando a cor de fibra amarela. o uV-326 pode absorver efetivamente a luz ultravioleta com um comprimento de onda de 270-380nm, e é usado principalmente em poliolefina, cloreto de polivinil, poliéster insaturado, poliamida, resina epóxi, ABS, poliuretano e outros produtos. Estabiliza bem. É insensível aos íons metálicos, tem baixa volatilidade, tem efeito antioxidante, e é fácil de colorir no estágio inicial. o uV-327 pode absorver fortemente a luz ultravioleta com um comprimento de onda de 270-300nm, e é adequado para polietileno, polipropileno, cloreto de polivinil, metacrilato de polimetil, polifarmetileno poliuretano, ABS, resina epóxi, etc. Tem boa estabilidade química, baixa volatilidade, baixa toxicidade e boa compatibilidade com poliolefinas. o uV-54l1 absorve luz ultravioleta em uma ampla gama, o pico máximo de absorção é de 345nm no etanol) é amplamente utilizado em poliestireno, polimilo-mecrilato, poliéster insaturado, PVC rígido, policarbonato, ABS, etc. . Sua volatilidade é pequena, e a propriedade de colorir inicial não é grande.
l Triazines
Os absorventes UV triazina têm alta capacidade de absorção de luz UV na faixa de 280-380nm. Em comparação com os estabilizadores de benzotriazol, a capacidade de absorção é uma espécie de estabilizador eficiente de luz de absorção. É um derivado de 2-hidroxifenyltriazine e contém um grupo hidroxil na posição ortofil. O efeito de absorção ultravioleta desses compostos está relacionado com o número de grupos hidroxil adjacentes. Quanto maior o número de grupos hidroxis adjacentes, mais forte é a capacidade de absorver luz ultravioleta. A introdução de diferentes substituintes pode reduzir a basicidade do anel s-triazine, mas melhorar a rapidez da luz do composto e a compatibilidade com a resina. 327. As desvantagens são a má compatibilidade com os polímeros e também a coloração da aplicação. O derivado de o-hidroxifenildifenyltriazine desenvolvido pela Ciba-Geigy Company é um absorvedor UV auto-disperso com boa rapidez de sublimação e propriedades de fixação de calor, que podem ser usados para tingimento de alta temperatura, tingimento de almofadas e tingimento. impressão.
lAcrilonitrila substituta
Este tipo de absorvedor UV pode absorver 310~320~m de luz UV, mas a taxa de absorção é baixa. Tem boa estabilidade química e compatibilidade com polímeros elevados. N-53 absorve fortemente os raios ultravioletas com um comprimento de onda de 270 a 350 nm. É adequado para cloreto de polivinil, resina acetal, poliolefina, resina epóxi, poliamida, resina de ácido acrílico, poliuretano, resina de urema-formaldeída e nitrocelulose, etc. Especialmente adequado para produtos de cloreto de polivinil. Boa resistência alcalina. Solúvel em tolueno, cetona de metila, acetato de etila, etc., ligeiramente solúvel em etanol e metanol, e insolúvel em água. A dosagem é geralmente de 0,1% a 0,5%. N-539 é um líquido amarelo claro, solúvel em solventes orgânicos comuns. Insolúvel em água, pode dar aos produtos excelente estabilidade fototérmica, e tem boa compatibilidade com resinas. Não colore. Pode ser usado para vários materiais sintéticos.
3. a aplicação de absorventes UV em têxteis:
Nos últimos anos, houve muito interesse em tecidos resistentes a UV. Quimonos de fibra resistentes a UV foram desenvolvidos pela primeira vez no Japão
Na China, também foram realizadas pesquisas para produzir roupas esportivas anti-ultravioletas, meias, chapéus e guarda-chuvas solares. Lugar
Os materiais básicos utilizados são os absorventes ultravioletas acima mencionados, os mais utilizados são benzofenos.
lFabricação de fibras resistentes a UV
Use absorvedores UV e agentes de blindagem (como ZnO, TiO2, etc.) para serem misturados nas fibras para girar para fazer fibras resistentes a UV. Os tecidos são melhores do que o método de aplicação pós-acabamento em termos de estilo e lavabilidade. . Esta fibra pode sombrear 60% dos raios ultravioletas na luz. Sob luz solar direta, a temperatura na roupa pode ser reduzida em 4°C, e agora foi comercializado.
l Após o método de acabamento para aplicar absorvedor UV
O método de aplicação de absorventes UV em roupas ou tecidos varia de acordo com o tipo de absorvedor UV. Uma delas é aplicar absorventes ultravioletas que podem formar ligações de hidrogênio com os grupos hidroxil de celulose, os grupos de amidas de poliamidas, os grupos de amino sobre lã e seda no banho de tingimento ou amaciamento e tingir as fibras ao mesmo tempo. Tingimento, tingimento de almofada ou método de impressão ou aplicação de acabamento suave. Ciba-Geigy e Clariant desenvolveram esses produtos. Se o absorvedor UV de benzofeno é usado, como uvinul DP-uV de BASF, ele contém dois grupos de hidroxil nele. Pode formar ligações de hidrogênio com fibras de celulose, lã, seda e poliamida e tem afinidade. Pode tingir fibras e pode ser usado para tratamento de tingimento de mergulho. A dosagem é DP-uV 10～20 (O.W.f). Tratar aos 80°Cpor 30min. Método de tingimento de almofadas DP-uV 10O～Z00g/L também pode ser usado. Adicione amaciante 30g/L, corante de almofada a 60°C, e secar a 100°Cpor 3min. Também pode ser usado em combinação com um agente impermeável. Pode ser transformado em uma tenda anti-ultravioleta, com um agente impermeável de 60g/L. DP uV 80～150g/L, um catalisador (como MgCI 2·6H2O) 5g/L. Enchimento, secagem e cozimento (150°C por 2 min). Este método de aplicação pode alcançar o efeito da resistência à lavagem, e a taxa de blindagem dos raios ultravioletas de 280 a 400vm pode chegar a mais de 85%.
l Método de fazer microcápsulas e, em seguida, aplicá-las em tecidos
O absorvedor ultravioleta é feito em microcápsulas pela tecnologia de microcápsula, e sua cápsula é preferencialmente feita de polímeros moleculares elevados, como estireno e acrilato, e as microcápsulas são feitas pelo método de microcápsulas durante a polimerização. O absorvedor UV é embrulhado no núcleo da cápsula, e então as microcápsulas são fixadas no tecido com adesivos e agentes de ligação cruzada, que podem ser transformados em têxteis com uma taxa de blindagem UV de mais de 85. As microcápsulas podem liberar o absorvedor UV lentamente. O propósito de proteção UV eficaz.
lUsando o método de aplicação de revestimento
O absorvente ultravioleta é adicionado ao agente de revestimento. Revestimento, secagem e cozimento são realizados, e outros agentes de acabamento funcionais também podem ser adicionados ao líquido de revestimento. Tenda e chapéu feitos por este método. O método é simples, mas a resistência climática e a resistência à lavagem ainda são melhoradas.
