Vejledt læsning
Ultraviolette absorbere kan kraftigt og selektivt absorbere højenergiske ultraviolette stråler, og i form af energiomdannelse frigives og forbruges den absorberede energi som varmeenergi eller harmløs lavenergistråling, hvorved man undgår skader på huden og forhindrer polymerabsorption af ultraviolet. energi resulterer i excitation og fotofysisk og fotokemisk nedbrydning.
1.princippet om UV absorber:
Lysenergiabsorptions- og konverteringsmekanismen for UV-absorbere varierer med typen, og de beskrives som følger;
l Benzophenoner
Benzophenon UV-absorbere er den mest udbredte klasse af UV-absorbere. Denne type UV-absorber har en langsom absorptionseffekt på uV-A, uV-B og uV-C. Ketongruppen og hydroxylgruppen i molekylet kan generere en intern hydrogenbinding for at danne en chelateringsring. Efter at det absorberer den ultraviolette lysenergi, opstår den termiske vibration af molekylet, den indre hydrogenbinding brydes, og chelatringen åbnes. Energien fra det ultraviolette lys omdannes til varmeenergi og frigives. Derudover vil carbonylgruppen i molekylet blive absorberet af den ultraviolette lysenergi. Spændt, hvilket resulterer i tautomerisme. Generer enol struktur. Dette forbruger også en del af energien. I denne type UV-absorber er styrken af hydrogenbindingen i molekylet relateret til dets fotostabiliserende effekt. Jo stærkere iltbindingen er, jo større energi kræves der for at ødelægge den, og jo mere UV-energi absorberes og forbruges, jo bedre er effekten; ellers er det samme sandt. Stabiliseringseffekten er også relateret til længden af alkoxykæden på benzenringen. Hvis længden er lang, er kompatibiliteten med polymeren god. Stabiliseringseffekten er helt rigtig. I benzophenon UV-absorbere skal den indeholde en hydroxylgruppe i carbonylgruppens orthoposition, ellers kan den ikke danne en intern hydrogenbinding, og den kan ikke bruges som UV-absorber med en orthohydroxylgruppe. Det kan absorbere 290 ~ 380 ~ m ultraviolette stråler, næsten ingen absorption af synligt lys, ingen farvning og god kompatibilitet med højmolekylære polymerer. Hvis der er to hydroxylgrupper i carbonylgruppens ortho-position, kan den absorbere ultraviolette stråler på 300-400fzm og også absorbere en del af det synlige lys. På grund af absorptionen af synligt lys er det komplementære lys ubalanceret. Artiklerne tilføjet med denne ultraviolette absorber fremstår gule. Forligeligheden af molekylære polymerer er også dårlig. Derfor er brugen lille. Selvom benzophenon uden o-hydroxyl også har evnen til at absorbere ultraviolette stråler. Det vil dog forårsage selvnedbrydning efter at have været udsat for lys, så det er ikke egnet til brug som ultraviolet absorber.
l Salicylater
Salicylater UV-absorbere er den tidligste type UV-absorbere, og salicylater har også interne hydrogenbindinger i molekylet. Evnen af denne type ultraviolet absorber til at absorbere ultraviolette stråler er meget lav i begyndelsen, og absorptionsområdet er meget snævert (mindre end 340vm), men efter en vis periode med ultraviolet bestråling øges dens absorption gradvist, indtil den maksimale absorption, som skyldes dets molekylære omlejring sker under ultraviolet bestråling, og danner en benzophenonstruktur med stærk ultraviolet absorption, hvorved dens ultraviolette absorption styrkes. Derfor kalder folk det en banebrydende UV-absorber. Bishydroxybenzophenonet og dets derivater, der dannes efter molekylær omlejring, kan absorbere en del af det synlige lys og fremstå gult, hvilket resulterer i gulfarvning af stoffet, der tilsættes til den ultraviolette absorber.
l Benzotriazoler
Virkningsmekanismen for benzotriazol UV-absorbere ligner den for benzophenoner. Benzotriazoler har en bred vifte af ultraviolet absorption og kan absorbere lys med en bølgelængde på 300-400-m. Det absorberer dog næsten ikke synligt lys over 400~m, så produktet bliver ikke oversvømmet.
l Andre typer UV-absorbere
Derudover er den substituerede acrylonitril, triazin ultraviolet absorber, dens virkningsmekanisme formodes at være i henhold til cis-trans isomerisering, således at energiomdannelsen af lys eller frigivelsen af harmløs energi. Acrylonitril-substituerede ultraviolette absorbere kan absorbere ultraviolet lys på 290-320Fm, absorberer ikke synligt lys og vil ikke få den påførte genstand til at oversvømme. Sanhao UV-absorber kan absorbere 300~400~m UV-lys. UV-absorbere kan absorbere auxokrome gener (såsom -NH, -OH, -SOH, -cOOH osv.) og kromoforer (såsom C:N, N:N, N:O, C) med en bølgelængde under 400~m :O osv.). De er alle knyttet til den aromatiske kerne. Organonickel kan også bruges som en UV-absorber, men den er generelt klassificeret som en quencher (også kendt som en deaktivator eller et matteringsmiddel, eller en laser state quencher, energiquencher), og dens evne til at absorbere ultraviolette stråler er højere end Connectivity er lav, men det kan forhindre polymeren i at frigøres på grund af absorptionen af ultraviolette stråler.
De organiske nikkelkomplekser interagerer med de molekyler, der exciteres til polymerens exciterede tilstand i processen med ultraviolet lysbestråling, således at den exciterede tilstand vender tilbage til grundtilstanden, og den ultraviolette energi omdannes til en lavenergispektral emission uden at ødelægge det. for at beskytte polymeren mod at blive beskadiget. Derfor kaldes den quencher, fordi dens virkningsmekanisme er forskellig fra den for almindelige ultraviolette absorbere. Den ultraviolette absorber ændrer selve molekylets struktur, mens quencheren spreder energi gennem energioverførsel mellem molekyler.
Derudover er lysafskærmende midler som kønrøg, titaniumdioxid, zinkoxid, zinkbarium osv. også en slags stoffer, der kan absorbere eller reflektere ultraviolette stråler. Når det når overfladen af polymeren, absorberes og reflekteres det, hvilket forhindrer ultraviolette stråler i at gå dybt ind i polymeren. Den mest effektive af dem er kulsort.
Radikale scavengers er også en klasse af stoffer, der kan producere lysstabilisering. De er piperidinderivater med sterisk hæmmende virkning og kaldes hindrede aminlysstabilisatorer.
2. klassificering af UV-absorbere:
l Benzophenoner
Benzophenon UV-absorbere er alle derivater af o-hydroxybenzophenon, herunder monohydroxyl, dihydroxyl, trihydroxyl, tetrahydroxylderivater osv. Sådanne ultraviolette absorptionsmidler er meget udbredt i polyethylen og polypropylen. , polyvinylchlorid, ABS, polystyren, polyamid og andre højpolymerer og efterbehandling af tekstilmaterialer, har sådanne UV-absorbere god kompatibilitet med de fleste højpolymerer. Godt lys og termisk stabilitet. Det nedbrydes ikke ved 200gradC, men har stærk sublimation. Det kan bruges i maling og plast, og tilsætningsmængden er {{0}},1 til 0,5.
l Salicylater
UV-absorptionshastigheden for salicylat-UV-absorbere er mindre end for benzophenoner, og absorptionsbåndet er smallere (under 3409m), og det er ikke særlig stabilt over for selve UV-lyset. Gafler kan absorbere synligt lys og gøre den påførte genstand Den er gul, men prisen er billig. Det har god kompatibilitet med høje polymerer og bruges i høje polymerer som fibertov, polyester, PVC, PE, polyvinyliden og polystyren.
l Benzotriazoler
Ydeevnen af benzotriazol ultraviolette absorbere er bedre end benzophenoner, som kraftigt kan absorbere ultraviolet lys på 310-385pm og næsten ikke absorbere synligt lys. Dens stabilitet er også god, men prisen er dyrere.
UV-P kan absorbere ultraviolet lys med en bølgelængde på 270-380nm, absorberer næsten ikke synligt lys og har lav begyndelsesfarve. Anvendes hovedsageligt i polyvinylchlorid, polystyren, umættet polyester, polycarbonat, polymethylmethacrylat, polyethylen, ABS og andre produkter, især velegnet til farveløse, gennemsigtige og lyse produkter. Men ikke sæbe, fordi det opløses i alkalisk sæbe, hvilket gør fiberfarven gul. uV-326 kan effektivt absorbere ultraviolet lys med en bølgelængde på 270-380nm og bruges hovedsageligt i polyolefin, polyvinylchlorid, umættet polyester, polyamid, epoxyharpiks, ABS, polyurethan og andre produkter. Det stabiliserer godt. Det er ufølsomt over for metalioner, har lav flygtighed, har antioxidanteffekt og er let at farve i den indledende fase. uV-327 kan kraftigt absorbere ultraviolet lys med en bølgelængde på 270-300nm og er velegnet til polyethylen, polypropylen, polyvinylchlorid, polymethylmethacrylat, polyoxymethylenpolyurethan, ABS, epoxyharpiks osv. Det har gode kemikalier stabilitet, lav flygtighed, lav toksicitet og god forenelighed med polyolefiner. uV-54l1 absorberer ultraviolet lys i et bredt område, den maksimale absorptionstoppe er 345nm i ethanol) er meget udbredt i polystyren, polymethylmethacrylat, umættet polyester, stift PVC, polycarbonat, ABS osv. Dens volatilitet er lille, og den oprindelige farveegenskab er ikke stor.
l Triaziner
Triazin UV-absorbere har høj absorptionskapacitet for UV-lys i området 280-380nm. Sammenlignet med benzotriazolstabilisatorer er absorptionskapaciteten en slags effektiv absorptionslysstabilisator. Det er et 2-hydroxyphenyltriazinderivat og indeholder en hydroxylgruppe i ortho-positionen. Den ultraviolette absorptionseffekt af disse forbindelser er relateret til antallet af tilstødende hydroxylgrupper. Jo flere tilstødende hydroxylgrupper er, jo stærkere er evnen til at absorbere ultraviolet lys. Indførelsen af forskellige substituenter kan reducere basiciteten af s-triazinringen, men forbedre lysægtheden af forbindelsen og foreneligheden med harpiksen. 327. Ulemper er dårlig kompatibilitet med polymerer og også farvning af applikationen. Derivatet af o-hydroxyphenyldiphenyltriazin udviklet af Ciba-Geigy Company er en kationisk selvdispergerende UV-absorber med god sublimeringsægthed og varmefikserende egenskaber, som kan bruges til højtemperaturfarvning, pudefarvning og farvning. trykning.
l Erstat acrylonitril
Denne type UV-absorber kan absorbere 310~320~m UV-lys, men absorptionshastigheden er lav. Det har god kemisk stabilitet og kompatibilitet med høje polymerer. N-53 absorberer kraftigt ultraviolette stråler med en bølgelængde på 270 til 350 nm. Den er velegnet til polyvinylchlorid, acetalharpiks, polyolefin, epoxyharpiks, polyamid, akrylsyreharpiks, polyurethan, urea-formaldehydharpiks og nitrocellulose osv. Specielt velegnet til polyvinylchloridprodukter. God alkalibestandighed. Opløselig i toluen, methylethylketon, ethylacetat osv., let opløselig i ethanol og methanol og uopløselig i vand. Doseringen er generelt 0,1 procent til 0,5 procent. N-539 er en lysegul væske, opløselig i almindelige organiske opløsningsmidler. Uopløseligt i vand kan det give produkter fremragende fototermisk stabilitet, og det har god kompatibilitet med harpiks. Det farver ikke. Kan bruges til forskellige syntetiske materialer.
3. anvendelse af UV-absorbere i tekstiler:
Der har været stor interesse for UV-bestandige stoffer i de senere år. UV-resistente fiberkimonoer blev først udviklet i Japan
I Kina er der også blevet forsket i at producere anti-ultraviolet sportstøj, strømper, hatte og parasoller. Placere
De anvendte basismaterialer er de ovennævnte ultraviolette absorbere, hvoraf de mest anvendte er benzophenoner.
l Fremstilling af UV-bestandige fibre
Brug UV-absorbere og afskærmningsmidler (såsom ZnO, TiO2 osv.) til at blive blandet ind i fibrene til spinding for at lave UV-resistente fibre. De vævede stoffer er bedre end efterbehandlingsmetoden med hensyn til stil og vaskbarhed. . Denne fiber kan skygge 60 procent af de ultraviolette stråler i lyset. Under direkte sollys kan temperaturen i tøjet sænkes med 4grad, og det er nu blevet kommercialiseret.
l Efter efterbehandling metode til at anvende UV-absorber
Metoden til at påføre UV-absorbere på tøj eller tekstiler varierer efter type UV-absorber. Den ene er at påføre ultraviolette absorbere, der kan danne brintbindinger med cellulosens hydroxylgrupper, polyamidernes amidgrupper, aminogrupperne på uld og silke i farvnings- eller blødgøringsbadet og farve fibrene på samme tid. Dyppefarvning, padfarvning eller trykmetode eller blød finish. Ciba-Geigy og Clariant har alle udviklet sådanne produkter. Hvis der anvendes benzophenon UV-absorber, såsom Uvinul DP-uV fra BASF, indeholder den to hydroxylgrupper. Det kan danne hydrogenbindinger med cellulose-, uld-, silke- og polyamidfibre og har affinitet. Det kan farve fibre og kan bruges til dyppefarvningsbehandling. Doseringen er DP-uV 10-20 (OWf). Behandling ved 80gradi 30 min. Padfarvningsmetode DP-uV 10O-Z00g/L kan også bruges. Tilføj skyllemiddel 30 g/L, padfarve ved 60grad, og tør ved 100gradi 3 min. Det kan også bruges i kombination med et vandtætningsmiddel. Det kan laves om til et anti-ultraviolet telt, med et vandtætningsmiddel på 60g/L. DP uV 80-150 g/L, en katalysator (såsom MgCI 2·6H2O) 5g/L. Polstring, tørring og bagning (150gradC i 2 min). Denne påføringsmetode kan opnå effekten af vaskemodstand, og afskærmningsgraden for ultraviolette stråler fra 280 til 400vm kan nå mere end 85 procent.
l Metode til fremstilling af mikrokapsler og derefter påføring af dem på stoffer
Den ultraviolette absorber er lavet til mikrokapsler ved mikrokapselteknologi, og dens kapsel er fortrinsvis lavet af højmolekylære polymerer, såsom styren og acrylat, og mikrokapslerne er fremstillet ved metoden med mikrokapsler under polymerisation. UV-absorberen pakkes ind i kapslens kerne, og derefter fastgøres mikrokapslerne på stoffet med klæbemidler og tværbindingsmidler, som kan laves om til tekstiler med en UV-afskærmningsgrad på mere end 85. Mikrokapslerne kan frigive UV absorber langsomt. Formålet med effektiv UV-beskyttelse.
l Brug af belægningspåføringsmetoden
Det ultraviolette absorberende middel tilsættes coatingmidlet. Belægning, tørring og bagning udføres, og der kan også tilsættes andre funktionelle efterbehandlingsmidler til belægningsvæsken. Telt og hat lavet efter denne metode. Metoden er enkel, men vejrbestandigheden og vaskebestandigheden er stadig forbedret.
