UV absorbéry jsou třídou látek, které zabraňují degradaci polymerů způsobené slunečním zářením nebo jiným umělým UV zářením a jsou typem stabilizátoru světla. Vzhledem k tomu, že sluneční světlo obsahuje velké množství ultrafialového světla, které je škodlivé pro barevné předměty, jehož vlnová délka je asi 290-460 nm, toto škodlivé ultrafialové světlo se nakonec rozloží a vybledne barevné molekuly prostřednictvím chemického redoxu a použití UV absorbéry pro ochranu objektů mohou být implementovány, aby účinně zabránily nebo zeslabily jejich poškození barvy. Po přidání UV absorbéru může selektivně absorbovat toto vysokoenergetické UV světlo a přeměnit ho na neškodnou energii pro uvolnění nebo spotřebu. Kvůli různým typům polymerů jsou vlnové délky ultrafialových paprsků, které je způsobují, také různé. Různé absorbéry ultrafialového záření mohou absorbovat ultrafialové paprsky různých vlnových délek. Při použití by měly být absorbéry ultrafialového záření vybrány podle typu polymeru.
Mechanismus a aplikace ultrafialového absorbéru
UV absorbér
UV absorbéry jsou třídou látek, které zabraňují degradaci polymerů způsobené slunečním zářením nebo jiným umělým UV zářením a jsou typem stabilizátoru světla. Vzhledem k tomu, že sluneční světlo obsahuje velké množství ultrafialového světla, které je škodlivé pro barevné předměty, jehož vlnová délka je asi 290-460 nm, toto škodlivé ultrafialové světlo se nakonec rozloží a vybledne barevné molekuly prostřednictvím chemického redoxu a použití UV absorbéry pro ochranu objektů mohou být implementovány, aby účinně zabránily nebo zeslabily jejich poškození barvy. Po přidání UV absorbéru může selektivně absorbovat toto vysokoenergetické UV světlo a přeměnit ho na neškodnou energii pro uvolnění nebo spotřebu. Kvůli různým typům polymerů jsou vlnové délky ultrafialových paprsků, které je způsobují, také různé. Různé absorbéry ultrafialového záření mohou absorbovat ultrafialové paprsky různých vlnových délek. Při použití by měly být absorbéry ultrafialového záření vybrány podle typu polymeru.
Mechanismus UV absorbérů
1. Důvod, proč absorbéry ultrafialového záření mohou absorbovat ultrafialové světlo, je způsoben strukturou systému konjugovaných π-elektronů a strukturou, která může pohybovat atomy vodíku v molekulách těchto sloučenin. Některé mají pouze bývalou část.
2. Struktura molekuly absorbéru ultrafialového záření obsahuje alespoň jeden ortho-hydroxyfenylový substituent. V tomto typu sloučenin je chelátový kruh tvořen ortho-hydroxylovou skupinou a atomem dusíku nebo atomem kyslíku. Po absorpci ultrafialového světla se vodíková vazba přeruší a molekula se rozbije. Izomerizace, intramolekulární struktura prochází tepelnou vibrací, vodíková vazba je zničena, chelátový kruh je otevřen a intramolekulární struktura se mění, což přeměňuje škodlivé ultrafialové světlo na neškodnou tepelnou energii, čímž chrání materiál.
3. V tomto procesu je chelatační kruh vytvořený v molekule klíčem k její funkci absorbovat ultrafialové paprsky. Energeticky citlivý rozsah otevření tohoto prstence je přesně rozsah ultrafialové energie o vlnové délce 290-400 nm.
4. Kromě toho musí být jako absorbér ultrafialového záření schopen neprovádět fotochemickou reakci působením ultrafialového nebo viditelného světla; dobrá stabilita vůči chemikáliím a vodě, dobrá tepelná stabilita; nízká volatilita; Dobrá kompatibilita a žádná extrakce rozpouštědlem.
Podmínky, které by měly mít UV absorbéry
1. Může silně absorbovat ultrafialové paprsky (zejména vlnovou délku 290-400nm);
2. Dobrá tepelná stabilita, nebude se měnit vlivem tepla ani během zpracování a tepelná těkavost je malá;
3. Dobrá chemická stabilita, žádná nepříznivá reakce s materiálovými složkami v produktu;
4. Dobrá mísitelnost, může být rovnoměrně rozptýlena v materiálu, bez polevy, bez exsudace;
5. Absorbér sám o sobě má dobrou fotochemickou stabilitu, žádný rozklad, žádné zabarvení;
6. Bezbarvý, netoxický a bez zápachu;
7. Odolné proti ponoření;
8. Levné a snadno dostupné;
9. Nerozpustný nebo nerozpustný ve vodě.
Klasifikace UV absorbérů
Podle chemické struktury lze UV absorbéry rozdělit na salicyláty, benzofenony, benzotriazoly, substituované akrylonitrily, triaziny a bráněné aminy.
Benzotriazoly
Tento druh sloučeniny je produktem s největším výkonem a nejrozmanitějším mezi absorbéry ultrafialového záření a velmi aktivní je také výzkum doma i v zahraničí. Syntéza benzotriazolových UV absorbérů se obecně provádí diazotací aromatických aminů za vzniku diazoniových solí a diazoniové soli se kopulují s fenolickými sloučeninami za vzniku intermediárních azopigmentů, které se pak redukcí uzavřou.
Benzofenony
Výkon a rozmanitost tohoto typu UV absorbéru jsou na druhém místě po benzotriazolu.
Syntetická cesta je v podstatě dvoustupňová reakce, konkrétně syntéza 2,4-dihydroxybenzofenonu a syntéza alkoxybenzofenonu.
Směr výzkumu UV absorbéru
1. Vysoká molekulová hmotnost
Snížit těkavost přísad a snížit ztráty během reakce
2. Multifunkční
Vytvořte molekulu stabilizátoru s různými funkčními skupinami současně, hrajte s různými stabilizačními účinky (tepelný stabilizátor, antioxidant...)
3. Reaktivita
Zaveďte do molekuly světelného stabilizátoru reaktivní skupiny, aby se během zpracování spojily se základním polymerem, a tím byly trvale přítomny v polymerním materiálu
Aplikace UV absorbérů
1. Vzhledem k různým typům polymerů se liší i vlnové délky ultrafialových paprsků, které je degradují. Různé absorbéry ultrafialového záření mohou absorbovat ultrafialové paprsky různých vlnových délek. Při použití by měly být absorbéry ultrafialového záření vybrány podle typu polymeru.
2. UV absorbéry používané v kosmetice mohou snížit nebo úplně absorbovat UV záření a chránit pokožku. Pokud je však používán nadměrně nebo je použit zakázaný UV absorbér, bude dráždit pokožku a způsobovat kožní alergie.
