第05章--光稳定剂.pptVIP

由于户外曝晒所需时间长，为了缩短试验周期，发展了人工加强老化的方法。 近年来，人工加强老化试验设备得到了重大改进，装有可变换的紫外光源以及温度、湿度、降水的调节系统，甚至可以产生各种不同的环境，比如SO2，CO2及其他工业烟雾污染的环境等。 人工加速老化试验机的光源有汞弧灯，碳弧灯、氢灯、荧光灯等，其中氙灯光谱能量分布与太阳到达地面时的能量分布较接近，模拟性较好，目前应用较多。 2. 在聚氯乙烯中的应用 户外使用的聚氯乙烯制品包括管材、板材以及薄膜，都要添加光稳定剂达到光稳定化的目的。二苯甲酮类、苯并三唑类和取代丙烯腈类光稳定剂广泛应用于聚氯乙烯制品中。 选用聚氯乙烯的光稳定剂应考虑它们与热稳定剂之间的相互影响，例如，三嗪-5用于聚氯乙烯农用薄膜中，有突出的防老化效果。在北京地区和广州地区覆蔬菜大棚能连续使用15个月以上。 3. 在聚乙烯中的应用 波长300nm的紫外线能够引发聚乙烯的光氧降解，导致形成羰基、羟基、乙烯基、极性基团的积累，使介电常数和表面电阻率发生变化，丧失其宝贵的电绝缘性能，户外使用的聚乙烯制品，广泛地采用添加光稳定剂的方法来提高其稳定性。 2-羟基-4-烷氧基二苯甲酮类、苯并三唑类、有机镍络合物类是最常用的光稳定剂。当与受阻胺抗氧剂以及硫代二丙酸酯类抗氧剂并用时，效果更佳。有机镍络合物猝灭剂与紫外线吸剂并用，也能发挥优良的防老化效果。受阻胺类自由基捕获剂与受阻酚抗氧剂并用，能赋予制品卓越的光稳定性。 4. 在聚丙烯中的应用 聚丙烯与聚乙烯一样具有优异的综合性能，因此成为广泛应用的高分子材料。 由于聚丙烯分子结构中存在着叔碳原子，比聚乙烯更易老化，聚丙烯经户外曝晒后产生羰基和其他降解产物，其物理机械性能随之发生变化。如熔融粘度下降，延伸率、冲击强度降低，而屈服厚度则随结晶度的增大而上升。 为了抑制聚丙烯制品在使用过程中发生光氧老化，延长制品的使用寿命，常常加入的光稳定剂有二苯甲酮类如UV-531，苯并三唑类UV-326、UV-327等紫外线吸收剂、有机镍络合物及受阻胺类光稳定剂。 有机镍络合物能有效地猝灭激发态的羰基，使其回到稳定的基态，因此在聚丙烯制品中，特别是在纤维和薄膜等表面积与体积之比极大的制品中，有机镍络合物显示出十分优良的光稳定效果；而受阻胺光稳定剂与吸收型光稳定剂并用，显示出突出的稳定作用。 5. 在其他通用塑料中的应用 1）在聚苯乙烯中的应用 聚苯乙烯受紫外光的作用，表面逐渐变黄，进而使其机械性能和电气性能下降。318nn的紫外光辐射最易引发聚苯乙烯的光降解。 另一方面，聚苯乙烯中含有的残存的苯乙烯单体，在紫外光区域291.5nm处有特征吸收，这些残存的杂质引发聚苯乙烯的光化学反应，是使聚苯乙烯老化着色的因素。聚苯乙烯中广泛地使用二苯甲酮类、苯并三唑类为光稳定剂。 2）在有机玻璃中的应用 有机玻璃在其单体聚合(100℃) ，铸塑板回火(140℃)和压注成型(170~240℃)这几个最重要的工艺过程中，基本上是稳定的。 所以在一般情况下不需要光稳定剂，但在某些情况下，可添加紫外光吸收剂来提高有机玻璃的耐光性，紫外光吸收剂可采用UV-9，UV-P，水杨酸苯酯等。此外，某些荧光物对它也有很好的光防护效果。 3）在聚氨酯中的应用 聚氨酯不仅可用作塑料、橡胶、涂料、粘合剂等，还可以制得合成纤维，尤其是聚氨酯泡沫塑料更具有特别重要的意义。近年来得到很大发展。 为防护聚氨酯的老化，常常加入含氮的杂环化合物。如羟基苯并三唑衍生物UV-P、UV-327等已广泛采用，这些紫外线吸收剂在与受阻胺酚类、亚磷酸酯类或硫酯类抗氧剂一起并用时，可获得较好的效果。 6. 在工程塑料中的应用 ）ABS中的应用 ABS是工程塑料中产量较大，而老化问题又较为突出的一个品种。 ABS在户外曝露情况很不稳定，例如国产乳液共聚ABS在户外曝晒不到一个月，冲击强度便下降80%。因此，未经稳定的ABS几乎不能在户外使用。 对ABS来说，单独添加紫外线吸收剂不能得到良好的稳定效果。 曾有文献报道，即使紫外线吸收剂在大用量(l份)情况下，对ABS也无多大防护作用。但若紫外线吸收剂与抗氧剂并用，能提高稳定效果。 为更大幅度地提高稳定效果，则除添加紫外光吸收剂之外，可添加镍系光猝灭剂。 如果对制品的颜色不拘，则添加炭黑效果最好，它能极有效地提高ABS的耐候性。若炭黑与抗氧剂并用，效果更佳。 2）聚碳酸酯 聚碳酸酯的耐候性不好，特别是它的薄膜制品，应采用光稳定化措施，为了提高聚碳酸酯的耐光性，可添加紫外线吸收剂。二苯甲酮类常采用UV-9，UV-24等，苯并三唑类常采用UV-P。此外，还可采用水杨酸酯类紫外光吸