Ilmu

Home/Ilmu/Butir-butir

Penggunaan dan jenis penyerap UV

Penyerap ultraungu boleh menyerap sinar ultraungu bertenaga tinggi dengan kuat dan selektif, dan menggunakan penukaran tenaga untuk membebaskan tenaga yang diserap sebagai tenaga haba atau sinaran tenaga rendah yang tidak berbahaya, dengan itu mengelakkan kerosakan pada kulit dan mencegah kerosakan polimer. Menyerap tenaga ultraviolet menyebabkan pengujaan dan kemudian penguraian fotofizikal dan fotokimia. Dibahagikan dengan struktur, ia terutamanya termasuk benzofenon, salisilat, benzotriazol, sebatian diganti, triazine, dll. Yang paling banyak digunakan dalam industri plastik ialah benzofenon dan benzotriazol. Penyerap UV Benzophenone kini merupakan jenis penyerap UV yang paling banyak digunakan. Mereka menyerap hampir keseluruhan julat UV. Mekanisme kestabilan foto ialah hidroksil hidrogen pada cincin benzena dan kumpulan karbonil bersebelahan dalam molekul. Ikatan hidrogen intramolekul terbentuk antara oksigen, membentuk cincin khelasi. Apabila tenaga cahaya ultraungu diserap, molekul-molekul mengalami getaran haba, ikatan hidrogen dimusnahkan, dan cincin chelation terbuka, sekali gus menukarkan cahaya ultraungu yang berbahaya kepada yang tidak berbahaya Tenaga haba yang berbahaya dibebaskan. Dalam penyerap ultraviolet benzofenon, mesti ada kumpulan hidroksil dalam kedudukan orto, jika tidak, ia tidak boleh digunakan sebagai penstabil cahaya untuk polimer. Varieti wakil tipikal penyerap UV jenis ini termasuk UV-53UV-9 dan sebagainya. Formula struktur molekul UV-531 dan penyerap UV salisilat fizikal ialah jenis penyerap UV yang paling awal digunakan.

1. Penyerap UV Benzophenone adalah jenis penyerap UV yang paling banyak digunakan. Penyerap ultraviolet jenis ini mempunyai kesan penyerapan perlahan pada uV-A, uV-B dan uV-C. Kumpulan keton dan kumpulan hidroksil dalam molekul boleh menghasilkan ikatan hidrogen dalaman untuk membentuk cincin kelat. Selepas menyerap tenaga cahaya DUV, ia mengalami getaran haba molekul, memusnahkan ikatan hidrogen dalaman, dan membuka cincin kelat. Ia menukarkan tenaga cahaya ultraungu kepada tenaga haba dan membebaskannya. Di samping itu, kumpulan karbonil dalam molekul akan diserap oleh tenaga cahaya ultraviolet yang diserap. Pengujaan menghasilkan tautomerisme dan menghasilkan struktur enol. Ini juga menggunakan sebahagian daripada tenaga. Dalam penyerap UV jenis ini, kekuatan ikatan hidrogen dalam molekul adalah berkaitan dengan kesan kestabilan fotonya. Semakin kuat ikatan oksigen, semakin besar tenaga yang diperlukan untuk memusnahkannya, dan semakin banyak tenaga UV yang digunakan dalam penyerapan, semakin baik kesannya; sebaliknya. Begitu juga. Kesan penstabilan juga berkaitan dengan panjang rantai alkoksi pada gelang benzena. Jika ia panjang dan mempunyai keserasian yang baik dengan polimer, kesan penstabilan akan menjadi tepat. Dalam penyerap UV berasaskan benzofenon, mesti ada kumpulan hidroksil pada kedudukan orto kumpulan karbonil, jika tidak, ikatan hidrogen dalaman tidak boleh terbentuk dan ia tidak boleh digunakan sebagai penyerap UV. Penyerap UV dengan kumpulan hidroksil orto boleh menyerap 290~380~ m sinaran ultraungu, hampir tiada penyerapan cahaya yang boleh dilihat, tiada pewarna, dan keserasian yang baik dengan polimer. Jika terdapat dua kumpulan hidroksil pada kedudukan orto kumpulan karbonil, ia boleh menyerap cahaya ultraviolet 300 hingga 400fzm dan juga menyerap sebahagian daripada cahaya yang boleh dilihat. Disebabkan oleh penyerapan cahaya yang boleh dilihat, cahaya pelengkap tidak seimbang, menjadikan item yang ditambah dengan penyerap ultraviolet ini kelihatan kuning. Dengan polimer Molekul yang tinggi juga mempunyai keserasian yang lemah, jadi penggunaannya adalah terhad. Walaupun benzofenon tanpa kumpulan o-hidroksil juga mempunyai keupayaan untuk menyerap sinar ultraviolet, ia akan menyebabkan penguraiannya sendiri apabila terdedah kepada cahaya, jadi ia tidak sesuai digunakan sebagai penyerap ultraviolet.

2. Penyerap UV salisilat adalah yang terawal digunakan. Salisilat juga mempunyai ikatan hidrogen dalaman dalam molekul. Keupayaan penyerap ultraungu jenis ini untuk menyerap sinaran ultraungu adalah sangat rendah pada mulanya, dan julat penyerapan amat sempit (kurang daripada 340vm). Walau bagaimanapun, selepas disinari dengan sinar ultraungu untuk jangka masa tertentu, penyerapannya secara beransur-ansur meningkat sehingga ia diserap. Ini disebabkan oleh penyinaran ultraungunya, penyusunan semula molekul berlaku, membentuk struktur benzofenon dengan keupayaan penyerapan ultraungu yang kuat, sekali gus mengukuhkan kesan penyerapan ultraungunya. Oleh itu, orang memanggilnya sebagai penyerap ultraviolet perintis. Bishydroxybenzophenone dan derivatifnya yang dihasilkan selepas penyusunan semula molekul boleh menyerap sebahagian daripada cahaya yang boleh dilihat dan kelihatan kuning, menyebabkan bahan yang ditambah dengan penyerap ultraungu ini bertukar menjadi kuning.

3. Mekanisme tindakan penyerap UV benzotriazole adalah serupa dengan benzofenon. Benzotriazoles mempunyai julat penyerapan sinar ultraviolet yang luas dan boleh menyerap cahaya dengan panjang gelombang 300~400~m. Ia sukar menyerap cahaya kelihatan melebihi 400~m, jadi produk tidak akan berubah warna. Di samping itu, mekanisme tindakan penyerap ultraungu akrilonitril dan triazine yang digantikan dianggap sebagai pengisomeran cis-trans, menukar tenaga cahaya atau membebaskan tenaga tidak berbahaya. Penyerap ultraviolet yang digantikan dengan akrilonitril boleh menyerap cahaya ultraviolet 290 hingga 320 Fm, dan juga tidak menyerap cahaya yang boleh dilihat, dan tidak akan menyebabkan objek yang digunakan menjadi berubah warna. Penyerap ultraviolet tiga jenis boleh menyerap cahaya ultraviolet 300~400~m. Penyerap ultraungu boleh menyerap kromofor tambahan (seperti -NH, -OH, -SOH, -cOOH, dsb.) dan kumpulan kromofora (seperti C:N, N:N, N:O, C) dengan panjang gelombang di bawah 400~m . :O dan lain-lain). Kesemuanya disambungkan ke teras aromatik. Nikel organik juga boleh digunakan sebagai penyerap ultraungu, tetapi ia secara amnya dikelaskan sebagai pelindapkejut (juga dikenali sebagai penyahaktif atau agen tikar, atau pelindapkeadaan keadaan laser, pelindapkejutan tenaga), dan keupayaannya untuk menyerap sinaran ultraungu adalah lebih tinggi daripada iaitu pemadam. Sambungan adalah rendah, tetapi ia boleh menghalang penceraian yang disebabkan oleh penyerapan sinaran ultraungu oleh polimer. Kompleks nikel organik ialah molekul yang teruja ke dalam keadaan teruja melalui interaksi dengan polimer semasa penyinaran cahaya ultraungu, mengembalikan keadaan teruja kepada keadaan asas dan menukar tenaga ultraungu kepada pelepasan spektrum tenaga rendah tanpa menyebabkan kerosakan. , dengan itu melindungi polimer daripada kerosakan. Jadi ia dipanggil pelindapkejutan kerana mekanisme tindakannya berbeza daripada penyerap UV umum. Penyerap UV mengubah struktur molekul itu sendiri, manakala pelindapkejut menghilangkan tenaga hanya melalui pemindahan tenaga antara molekul. Di samping itu, agen pelindung cahaya Karbon hitam, titanium dioksida, zink oksida, zink barium, dll. juga merupakan bahan yang boleh menyerap atau memantulkan sinaran ultraungu. Penghalang disediakan antara polimer dan sumber cahaya untuk menyerap atau memantulkan sinar ultraungu sebelum ia sampai ke permukaan polimer. Apabila ia diserap dan dipantulkan, ia menghalang sinaran ultraungu daripada menembusi jauh ke dalam polimer. Yang paling berkesan ialah karbon hitam. Pemusnah radikal bebas juga merupakan sejenis bahan yang boleh menghasilkan kestabilan foto. Mereka adalah derivatif piperidine dengan kesan halangan sterik dan dipanggil fotostabilizer amina terhalang.