UV-Absorber sind eine Klasse von Substanzen, die den Abbau von Polymeren durch Sonnenlicht oder anderes künstliches UV-Licht verhindern, und sind eine Art Lichtstabilisator. Da das Sonnenlicht eine große Menge an ultraviolettem Licht enthält, das für farbige Objekte schädlich ist, dessen Wellenlänge etwa 290-460 nm beträgt, wird dieses schädliche ultraviolette Licht die Farbmoleküle schließlich durch chemisches Redox und die Verwendung zersetzen und verblassen lassen UV-Absorber zum Schutz der Objekte können eingesetzt werden, um deren Farbschäden wirksam zu verhindern oder abzuschwächen. Nach Zugabe eines UV-Absorbers kann es dieses hochenergetische UV-Licht selektiv absorbieren und in unschädliche Energie zur Abgabe oder zum Verbrauch umwandeln. Aufgrund der unterschiedlichen Arten von Polymeren sind auch die Wellenlängen der UV-Strahlen, die sie zersetzen, unterschiedlich. Verschiedene UV-Absorber können UV-Strahlen unterschiedlicher Wellenlängen absorbieren. Bei der Verwendung sollten die UV-Absorber entsprechend der Art des Polymers ausgewählt werden.
Der Mechanismus und die Anwendung von UV-Absorbern
UV-Absorber
UV-Absorber sind eine Klasse von Substanzen, die den Abbau von Polymeren durch Sonnenlicht oder anderes künstliches UV-Licht verhindern, und sind eine Art Lichtstabilisator. Da das Sonnenlicht eine große Menge an ultraviolettem Licht enthält, das für farbige Objekte schädlich ist, dessen Wellenlänge etwa 290-460 nm beträgt, wird dieses schädliche ultraviolette Licht die Farbmoleküle schließlich durch chemisches Redox und die Verwendung zersetzen und verblassen lassen UV-Absorber zum Schutz der Objekte können eingesetzt werden, um deren Farbschäden wirksam zu verhindern oder abzuschwächen. Nach Zugabe eines UV-Absorbers kann es dieses hochenergetische UV-Licht selektiv absorbieren und in unschädliche Energie zur Abgabe oder zum Verbrauch umwandeln. Aufgrund der unterschiedlichen Arten von Polymeren sind auch die Wellenlängen der UV-Strahlen, die sie zersetzen, unterschiedlich. Verschiedene UV-Absorber können UV-Strahlen unterschiedlicher Wellenlängen absorbieren. Bei der Verwendung sollten die UV-Absorber entsprechend der Art des Polymers ausgewählt werden.
Der Mechanismus von UV-Absorbern
1. Der Grund, warum UV-Absorber UV-Licht absorbieren können, liegt in der Struktur des konjugierten π-Elektronensystems und der Struktur, die Wasserstoffatome in den Molekülen dieser Verbindungen bewegen kann. Einige haben nur den früheren Teil.
2. Das Strukturmolekül des UV-Absorbers enthält mindestens einen ortho-Hydroxyphenyl-Substituenten. Bei diesem Verbindungstyp wird ein Chelatring durch die ortho-Hydroxylgruppe und ein Stickstoffatom oder Sauerstoffatom gebildet. Nach der Absorption von ultraviolettem Licht wird die Wasserstoffbindung aufgebrochen und das Molekül wird aufgebrochen. Isomerisierung, die intramolekulare Struktur wird einer thermischen Vibration unterzogen, die Wasserstoffbindung wird zerstört, der Chelatring wird geöffnet und die intramolekulare Struktur ändert sich, wodurch schädliches ultraviolettes Licht in harmlose Wärmeenergie umgewandelt wird, wodurch das Material geschützt wird.
3. Bei diesem Prozess ist der im Molekül gebildete Chelatring der Schlüssel zu seiner Funktion, ultraviolette Strahlen zu absorbieren. Der energieempfindliche Bereich zum Öffnen dieses Rings ist genau der ultraviolette Energiebereich von 290-400 nm Wellenlänge.
4. Zusätzlich muss es als UV-Absorber in der Lage sein, unter Einwirkung von UV-Licht oder sichtbarem Licht keine photochemische Reaktion durchzuführen; gute Chemikalien- und Wasserbeständigkeit, gute thermische Stabilität; geringe Volatilität; Gute Verträglichkeit und keine Lösungsmittelextraktion.
Bedingungen, die UV-Absorber haben sollten
1. Kann ultraviolette Strahlen stark absorbieren (insbesondere die Wellenlänge von 290-400 nm);
2. Gute thermische Stabilität, ändert sich auch während der Verarbeitung nicht durch Hitze und die thermische Flüchtigkeit ist gering;
3. Gute chemische Stabilität, keine nachteilige Reaktion mit den Materialkomponenten im Produkt;
4. Gute Mischbarkeit, kann gleichmäßig im Material verteilt werden, kein Zuckerguss, kein Ausschwitzen;
5. Der Absorber selbst hat eine gute photochemische Stabilität, keine Zersetzung, keine Verfärbung;
6. Farblos, ungiftig und geruchlos;
7. Beständig gegen Eintauchen;
8. Günstig und leicht erhältlich;
9. Unlöslich oder unlöslich in Wasser.
Klassifizierung von UV-Absorbern
UV-Absorber lassen sich nach ihrer chemischen Struktur in Salicylate, Benzophenone, Benzotriazole, substituierte Acrylnitrile, Triazine und gehinderte Amine einteilen.
Benzotriazole
Diese Art von Verbindung ist das Produkt mit der größten Leistung und der größten Vielfalt unter den UV-Absorbern, und auch die Forschung im In- und Ausland ist sehr aktiv. Die Synthese von Benzotriazol-UV-Absorbern erfolgt im Allgemeinen durch Diazotierung aromatischer Amine zur Bildung von Diazoniumsalzen, und die Diazoniumsalze werden mit phenolischen Verbindungen gekuppelt, um intermediäre Azopigmente zu bilden, die dann durch Reduktion ringgeschlossen werden.
Benzophenone
Leistung und Vielfalt dieser Art von UV-Absorbern werden nur von Benzotriazol übertroffen.
Der Syntheseweg ist grundsätzlich eine zweistufige Reaktion, nämlich die Synthese von 2,4--Dihydroxybenzophenon und die Synthese von Alkoxybenzophenon.
Forschungsrichtung UV-Absorber
1. Hohes Molekulargewicht
Reduzieren Sie die Flüchtigkeit von Additiven und reduzieren Sie Verluste während der Reaktion
2. Multifunktional
Machen Sie ein Stabilisatormolekül mit verschiedenen funktionellen Gruppen gleichzeitig, spielen Sie eine Vielzahl von stabilisierenden Effekten (thermischer Stabilisator, Antioxidans ...)
3. Reaktivität
Reaktive Gruppen in das Lichtschutzmittelmolekül einführen, um sich während der Verarbeitung mit dem Basispolymer zu verbinden und dadurch dauerhaft im Polymermaterial vorhanden zu sein
Anwendung von UV-Absorbern
1. Aufgrund der unterschiedlichen Arten von Polymeren sind auch die Wellenlängen der UV-Strahlen, die sie abbauen, unterschiedlich. Verschiedene UV-Absorber können UV-Strahlen unterschiedlicher Wellenlängen absorbieren. Bei der Verwendung sollten die UV-Absorber entsprechend der Art des Polymers ausgewählt werden.
2. UV-Absorber in Kosmetika können UV-Strahlen reduzieren oder vollständig absorbieren und die Haut schützen. Wenn es jedoch übermäßig verwendet wird oder ein verbotener UV-Absorber verwendet wird, reizt es die Haut und verursacht Hautallergien.
