紫外线吸收器的原理、性能及应用

光稳定剂的作用机理

光稳定剂可以明显地、选择性地消化吸收高效的紫外光，并通过热工或释放无害的低调辐射源以传热的形式将消化吸收的动能耗散，从而防止对皮肤的伤害，避免聚合物材料因消化吸收太阳辐射动能而激发，从而产生光物理和光化学反应溶解。

不同类型的光稳定剂，其浓缩、消化、吸收、转化的原理各不相同，介绍如下:;

1. 苯甲酮

二苯甲酮是紫外线消化吸收剂中应用最广泛的一类光稳定剂。这种光稳定剂对UV-A、UV-B、UV-C的消化吸收效果相对较慢。分子结构中的酮基和甲基可以转化为必不可少的共价键，形成丁基螯合环。消化吸收紫外光动能后，对分子结构产生热冲击，破坏固有共价键，打开螯合环。此外，消化吸收的紫外光能会激发分子结构中的羰基，导致互变异构，转化为烯醇结构，这也消耗了一些动能。在这些光稳定剂中，分子结构中共价键的抗压强度与光稳定的实际效果有关氧键越强，破坏它所需的动能越大，消化吸收消耗的紫外线动能越多，实际效果越好;事实恰恰相反。稳定的实际效果还与羰基上烷氧基链的长度有关。如果它很长，则与聚合物混溶良好。稳定的实际效果刚刚好。在二苯甲酮光稳定剂中羰基的邻位必须有一个甲基，否则不能产生固有的共价键，不能作为有邻位甲基的光稳定剂，它可以消化吸收290~380~m的紫外线，而它几乎不能消化吸收可见光，不会上色。对高分子材料和高分子化合物的相容性也有好处。如果羰基相邻位置有两个甲基，则可消化吸收300~400 fzm的紫外光，部分可见光也可消化吸收。由于可见光被消化吸收，使其相互补充，光不平衡，所以加入这种光稳定剂的物体会呈现淡黄色。与大分子材料和高分子化合物的相容性也较差，因此其主要用途较小。没有邻羟基的二苯甲酮虽然能消化吸收紫外线，但暴露在阳光下会自行溶解，因此不适合作为光稳定剂。

2. 水杨酸钠脂类

水杨酸钠脂类光稳定剂最早被使用，水杨酸钠酯在分子结构上也有一个必不可少的共价键。这类光稳定剂对紫外线的消化吸收工作能力很低，消化吸收范围很窄(小于340vm)。但经过一定时间的紫外线照射后，其消化吸收会慢慢扩大，直到有较大的消化吸收。这也是因为它在紫外线照射下产生大分子重排，产生对紫外光吸收较强的二苯甲酮结构，从而增强其对紫外光的消化和吸收效率。因此被称为先锋光稳定器。二甲基二苯甲酮及分子结构重排后形成的化合物可以消化吸收部分可见光而呈现浅黄色，使加入该光稳定剂的组分变黄。

3、苯并三唑

苯并三唑类光稳定剂的作用机理与二苯甲酮类相似。苯并三唑对波长300~400~m的光具有广泛的消化吸收作用。400~m以上的可见光很难被消化吸收，因此产品不易变色。此外，取代丙烯腈和三嗪光稳定剂也根据其作用机理进行顺反异构化，使光的传热环释放而不产生有害动能。丙烯腈代紫外光吸收剂可消化吸收290~320Fm紫外光，但不能消化吸收可见光，不易使添加物变色。三线光稳定剂可消化吸收300~400~m u