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空氣中的氧氣和陽(yáng)光中的紫外光導(dǎo)致塑料材料發(fā)生熱氧化和光氧化反應(yīng),使塑料制品的外觀和物理力學(xué)性能變差,提前失去原有功能和使用價(jià)值。主要的原因是光引起的自由基反應(yīng)、化學(xué)鍵變化、鏈?zhǔn)椒磻?yīng)、自催化等過(guò)程,從而使分子鏈斷裂、交聯(lián)等,特別是在不定型態(tài)區(qū)域,以斷鏈等形式老化降解,這種效果一旦啟動(dòng),如不制止,將以幾何倍數(shù)加速。表面最為明顯,但也會(huì)逐漸涉及到內(nèi)部。
影響塑料光老化的因素主要有:氧氣、污染物、熱、紫外光、可見(jiàn)光、濕度和水等。因此,為了有效地抑制或降低塑料大分子的熱氧化、光氧化反應(yīng)速度,顯著提高塑料材料的耐熱、耐光性能,延緩塑料材料的降解、老化過(guò)程,延長(zhǎng)塑料制品的使用壽命,要在其中加工抗氧劑、光穩(wěn)定劑等助劑。其中受阻胺類光穩(wěn)定劑是眾多光穩(wěn)定劑中最高效的也是應(yīng)用最廣泛的一種。
受阻胺類光穩(wěn)定劑(HALS)是一類具有空間阻礙的有機(jī)胺類化合物,主要包括哌啶衍生物、咪唑酮衍生物和氮雜環(huán)烷酮衍生物等系列。其作用方式是通過(guò)捕獲自由基、分解氫過(guò)氧化物和傳遞激發(fā)態(tài)分子的能量等多種途徑來(lái)抑制光氧降解反應(yīng)。目前已廣泛應(yīng)用于塑料、橡膠等高分子材料的防老化,其光穩(wěn)定效果是傳統(tǒng)吸收型光穩(wěn)定劑的2-4倍,是目前發(fā)展最快的一類光穩(wěn)定劑。對(duì)于國(guó)內(nèi)市場(chǎng)而言,最大的應(yīng)用領(lǐng)域是農(nóng)用塑料薄膜,且每年的用量在不斷遞增。近年來(lái),國(guó)外市場(chǎng)上對(duì)于受阻胺類光穩(wěn)定劑的需求也是呈現(xiàn)不斷增長(zhǎng)的態(tài)勢(shì)。
受阻胺光穩(wěn)定劑按其分子量來(lái)劃分,主要分為低分子量、中分子量和高分子量三類;按聚合度來(lái)劃分,主要包括單體型和聚合物兩種;按性狀來(lái)劃分,主要有液體和固體兩類;固體類還具體細(xì)粉為粉末狀和顆粒狀等。比較典型的品種有歐穩(wěn)德光穩(wěn)定劑LS622、LS944、LS770、LS292等。同時(shí)也有受阻胺類光穩(wěn)定劑的復(fù)合產(chǎn)品,如歐穩(wěn)德光穩(wěn)定劑LS791、光穩(wěn)定劑LS783等。
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