屏蔽紫外过滤蓝光改性EVA透明功能薄膜.docVIP

屏蔽紫外光、过滤蓝光改性EVA明功能薄膜 内容摘要 本课题研究了紫外光吸收剂UV531，UV326对紫外光的屏蔽作用；黄颜料对蓝紫光的过滤效果。利用电子万能试验机，WGT-S透光率/雾度测定仪，紫外-可见分光光度计等仪器对样品的力学性能、光学性能等进行了测试与表征。结果表明：在EVA中加入紫外光吸收剂，紫外光的效果比同时可见光的透过率达%，紫外光的透过率只有%。 关键词：太阳光谱选择性太阳辐射光产生于太阳表面大气层的最外层太阳辐射出来.7 nm ~ 10000 nm的连续大气中水和二氧化碳的吸收，到地表波长在290 nm ~ 3000 nm光。地球的电磁辐射中99.9%的能量集中在、可见光区和红外区。光区太阳能量的7% ~ 8%人类的波长在400 nm800 nm之间的可见光，约占太阳能量的450%。 本课题研究了具有屏蔽紫外光、过滤部分蓝光的透明EVA薄膜，并对其光学及力学性能进行了测试与分析。 二、理论部分 2.1功能性透明EVA薄膜 2.1.1 EVA简介 乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVA)是一种热塑性树脂，其性能与醋酸乙烯(VA)的含量有关，VA含量越低，结晶度越高，它是继聚氯乙烯(PVC)和聚乙烯(PE)之后又一种新型的透明覆盖材料。PE和PVC这两类膜的最大缺点是抗老化性能较差，使用期限一般仅有1~2年，而EVA不仅抗老化性能好，耐候性优越，而且具有透光率高，保温性能好，耐用，防尘等优点[1]。 2.1.2 紫外光吸收剂 紫外光吸收剂是利用自身分子结构，将光能转化为热能，避免塑料材料发生光氧化反应而起到光稳定剂作用的添加剂[2]。紫外光吸收剂主要以分子内氢键耗能、分子间氢键耗能两种模式来耗散照射到材料中的能量。常见的紫外光吸收剂包括：邻羟基二苯甲酮类、邻羟基苯并三唑类、邻羟基水杨酸苯酯类，以及邻羟基三嗪类。其中UV531、UV326、UV9、UV327等是常用的光稳定剂产品。本课题将采用UV531、UV326作为EVA的光屏蔽剂。 2.1.3 着色剂 改变物体的可见色或使无色的物体着色的物质称为着色剂。着色剂可分为染料和颜料。染料来源于有机或有机金属分子，它们具有中等程度的光稳定性。颜料可以是有机的也可以是无机的，大概有30多种颜料可用于透明或半透明着色，颜料通过直接吸收和散射来减弱光线。根据补色原理[3]，为了阻隔可见光中波长较短的蓝光，我们可以采用黄颜料进行塑料着色。 2.2紫外光对生产生活的影响 2.2.1紫外光对高分子材料的影响 太阳光谱是一种连续光谱，当通过大气层被部分吸收后到达地球表面的紫外光谱的波长在290~400 nm范围内，这部分紫外辐射虽只占到达地面太阳总辐射的7%左右。根据爱因斯坦提出的光量子理论[4]： E=Nhv=Nhc/λ=6.8395×103/λ 式中：N——阿佛加德罗常数，6.024×1023 h——普朗克常数，6.624×10-27尔格·秒 v——光波的频率，秒-1 c——光速，2.998×10-10厘米·秒-1 λ——波长，纳米 从上式可以看出，波长越短，其光子能量越大。紫外光的波长最短，所以它的能量越高，对高分子聚合物破坏性也越大。虽然波长在290~400 nm范围的紫外光所占比例不大，但其能量却是足以对高分子老化产生显著的影响，因为这个范围内的紫外光能量一般高于引起高分子链中化学键断裂所需要的能量，见表2-2。 表2-2 太阳紫外线能量与键强度[5] 波长(nm) 辐射能(kJ/mol) 键型 键强(kJ/mol) 200 600 C-F 449 290 418 C-H 355~418 300 397 N-H 314~335 340 352 C-O 314~335 350 340 C-Cl 293~360 400 297 C-N 250~272 2.2.2紫外光对人体的伤害 在光谱中，100~380nm之间的电磁波被称作紫外光，根据不同的生物效应，紫外线又可以分为A、B、C三个不同的区段如表2-4所示，紫外线对人体的伤害主要是眼睛和皮肤，对眼睛的伤害主要是角膜和晶状体。因为角膜上皮吸收紫外线的峰值波长为265nm，晶状体吸收紫外线的峰值波长为295nm，所以对眼睛而言，UV-C主要伤害的是角膜，UV-B主要伤害的是晶状体[6]。 表2-4 紫外线分区及作用 分段 波长(nm) 地面上自然比率 性质 UV-A 黑光区 320-380 97 作用较UV-B，UV-C弱，一般可引起晒伤和晒斑 UV-B 红斑区 280-320 2.9 过度照射则伤害皮肤，会引起晶状体浑浊，老年黄斑变性，日光性白内障 UV-C 杀菌区 100-280 0.1 对皮肤作用强，角膜炎的诱因 2.2.3蓝光危害 蓝光是波长在450 nm~4