抗紫外线的UV添加剂有哪些种类？光稳定剂(HALS)优缺点

胡海华

紫外线虽然只占阳光的5%左右，但是能量却很大，其能量足以破坏聚合物的化学键，使其分子链断裂、交联，致使其力学性能发生恶变，比如我们肉眼能够看到的裂纹。同时颜色也发生变化。

正因为如此，在塑胶材料中添加光稳定剂(Light stabilizer；photostabilizer)很有必要，光稳定剂是高分子制品(例如塑料、橡胶、涂料、合成纤维)的一种添加剂，它能屏蔽或吸收紫外线的能量，猝灭单线态氧及将氢过氧化物分解成非活性物质等功能，使高分子聚合物在光的辐射下，能排除或减缓光化学反应可能性，阻止或延迟光老化的过程，从而达到延长高分子聚合物制品使用寿命的目的。

一般商品名UV的主要包括苯甲酸类、二苯甲酮类、苯并三唑类、以及部分受阻胺类。如：UV-531，2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮、UV-2908，3,5-二叔丁基-4-羟基苯甲酸正十六酯等。光稳定剂(HALS)的发展参考下图

抗紫外线的UV添加剂有哪些种类？光稳定剂(HALS)优缺点

光稳定剂的颜色一般是黄色、淡黄色、白色和透明这几种。

塑料光稳定剂是一种能够抑制或减弱光对塑料的降解作用，提高塑胶原料耐光性的物质。而它们大多数能吸收紫外线，故又叫做紫外线吸收剂。太阳光中的紫外线是对高分子材料产生老化作用的主要原因。

光稳定剂按作用机理可分为以下几类

(1)光屏蔽剂：这是一类能够遮蔽或反射紫外线的物质，使光不能透入高分子内部，从而起到保护高分子的作用。就像在聚合物和光辐射之间设置了一道屏障，使光不能直接辐射到聚合物的内部，令聚合物内部不受紫外线的危害，从而有效地抑制光氧化降解。光屏蔽剂有碳黑、氧化钛等无机颜料和酞菁蓝、酞菁绿等有机颜料，其中碳黑屏蔽效果最好。

(2)紫外线吸收剂：它的作用能有效地吸收波长为290~410nm的紫外线，而很少吸收可见光，它本身具有良好的热稳定性和光稳定性。按其化学结构主要可以分为：邻羟基二苯甲酮类、苯并三唑类、水杨酸酯类、三嗪类、取代丙烯腈类。作为辅助光稳定剂和受阻类光稳定剂共同使用，尤其是用在聚烯烃或涂料中。紫外线吸收剂的作用机理在于能强烈地吸收聚合物敏感的紫外光，并能将能量转变为无害的热能形式放出。

(3)猝灭剂：可以接受塑料中发色团所吸收的能量，并将这些能量以热量、荧光或磷光的形式发散出去，从而保护聚合物免受紫外线的破坏。它对聚合物的稳定效果很好，多用于薄膜和纤维。主要是一些二价的有机镍螯合物。有机镍光稳定剂具有良好的性能，但因重金属离子的毒性问题，可能被其他无毒或低毒猝灭剂取代。

(4)自由基捕获剂：这类光稳定剂能捕获高分子中所生成的活性自由基，从而抑制光氧化过程，达到光稳定目的。主要是受阻胺光稳定剂(HALS)。是最有前途的一类新型高效光稳定剂，在国际上年平均需求增长率为20%~30%。

(5)氢过氧化物分解剂：是受阻胺类光稳定剂中的一种。聚合物在贮存和加工期间能产生氢过氧化物，导致聚合物的光氧化降解，氢过氧化物分解剂能就能够分解过氧化物，生成稳定的氮-氧自由基，并进一步捕获自由基，从而抑制聚合物降解。

光稳定剂的缺点:

(1)光屏蔽剂防护效果好、价格低，但具有遮光性和着色性，仅适用于不透明材料；

(2)紫外线吸收剂具有广泛的适用性，但由于其防护效果不能有效地保护制品表面和薄制品，与此同时，因属纯有机化合物，还存在易挥发、喷霜、迁移、被溶剂抽出等缺点，这不但影响了其效能发挥的持久性，同时也导致污染环境；

(3)激发态淬灭剂和氢过氧化物分解剂光稳定性能高、挥发性低、喷霜和迁移小并耐抽出，能有效地保护制品表面和薄制品。但色深、毒性和环境污染大、高温时会分解变色，与含硫添加剂存在对抗作用；

(4)自由基捕获剂色浅、光稳定效能突出、也能有效地保护制品表面和薄制品，但由于具有碱性，与酸性基质、添加剂存在对抗作用、酸性环境会使其性能受到影响，与此同时，与紫外线吸收剂一样，因属纯有机化合物，也存在易挥发、喷霜、迁移、抽出等缺点。

光稳定剂的选用条件

在实际应用中，光稳定剂的选用往往并不容易，一般可以关注一下几点：

(1)根据聚合物的最大敏感波长，选用在此波长范围内有尽可能提高吸收系数的品种；

(2)必须考虑其他添加剂，如抗氧剂、热稳定剂、润滑剂、着色剂等对光稳定剂效能的影响，不应使其降低光稳定剂的效果；

(3)有些光稳定剂有一定毒性就在该稳定剂用于何类制品时要慎加考虑它不应当加入接触食品的塑胶原料产品.。

塑料光稳定剂不仅早就在橡胶、涂料、化纤工业中被应用，而且在塑料工业中光稳定剂的应用也有四五十年的历史，特别是对ABS树脂、聚甲醛更为重要。其他如聚酰胺、聚碳酸酯，丙烯酸酯树脂、纤维素树脂等有时也应用光稳定剂．

塑料光稳定剂的使用不仅可以保护材料自身，而且对于易被紫外线作用的被包装物，如药物．食品等也有良好的防护效果．因此，光稳定剂在塑料工业中将有着广阔的发展前景。

胡海华

最近在了解这方面信息，上面资料源于网上收集整理。

wangbin

胡海华 发表于 2020-8-5 10:09
最近在了解这方面信息，上面资料源于网上收集整理。

laker

swxslzh

叶太平

谢谢分享

tryma

chinape

laker

Jimmy

对于需要有透光要求的产品怎么才能保证透光的前提下又保证抗UV呢？