Bacaan berpandu
Penyerap ultraungu boleh menyerap sinar ultraungu bertenaga tinggi secara kuat dan selektif, dan dalam bentuk penukaran tenaga, tenaga yang diserap dilepaskan dan digunakan sebagai tenaga haba atau sinaran tenaga rendah yang tidak berbahaya, dengan itu mengelakkan kerosakan pada kulit dan menghalang polimer Penyerapan ultraviolet. tenaga menghasilkan pengujaan dan penguraian fotofizikal dan fotokimia.
1.prinsip penyerap UV:
Mekanisme penyerapan dan penukaran tenaga cahaya penyerap UV berbeza mengikut jenis, dan ia diterangkan seperti berikut;
l Benzofenon
Penyerap UV Benzophenone ialah kelas penyerap UV yang paling banyak digunakan. Penyerap UV 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 ia menyerap tenaga cahaya ultraviolet, getaran terma molekul berlaku, ikatan hidrogen dalaman dipecahkan, dan cincin kelat dibuka. Tenaga cahaya ultraungu ditukar kepada tenaga haba dan dibebaskan. Di samping itu, kumpulan karbonil dalam molekul akan diserap oleh tenaga cahaya ultraungu. Teruja, mengakibatkan tautomerisme. Menghasilkan struktur enol. Ini juga menggunakan sebahagian daripada tenaga. Dalam penyerap UV jenis ini, kekuatan ikatan hidrogen dalam molekul berkaitan dengan kesan penstabilan fotonya. Lebih kuat ikatan oksigen, lebih besar tenaga yang diperlukan untuk memusnahkannya, dan lebih banyak tenaga UV diserap dan digunakan, lebih baik kesannya; jika tidak Begitu juga. Kesan penstabilan juga berkaitan dengan panjang rantai alkoksi pada gelang benzena. Jika panjangnya panjang, keserasian dengan polimer adalah baik. Kesan penstabilan adalah tepat. Dalam penyerap UV benzofenon, ia mesti mengandungi kumpulan hidroksil pada kedudukan orto kumpulan karbonil, jika tidak, ia tidak boleh membentuk ikatan hidrogen dalaman, dan ia tidak boleh digunakan sebagai penyerap UV dengan kumpulan hidroksil orto. Ia boleh menyerap 290~380~ m sinaran ultraungu, hampir tiada penyerapan cahaya yang kelihatan, tiada pewarna, dan keserasian yang baik dengan polimer molekul tinggi. Jika terdapat dua kumpulan hidroksil dalam kedudukan orto kumpulan karbonil, ia boleh menyerap sinar ultraungu 300-400fzm, dan juga menyerap sebahagian daripada cahaya yang boleh dilihat. Disebabkan oleh penyerapan cahaya yang boleh dilihat, cahaya pelengkap tidak seimbang. Artikel yang ditambah dengan penyerap ultraungu ini kelihatan kuning. Keserasian polimer molekul juga lemah. Oleh itu, penggunaannya adalah kecil. Walaupun benzofenon tanpa o-hidroksil juga mempunyai keupayaan untuk menyerap sinar ultraungu. Walau bagaimanapun, ia akan menyebabkan penguraian diri selepas terdedah kepada cahaya, jadi ia tidak sesuai digunakan sebagai penyerap ultraviolet.
l Salisilat
Penyerap UV salisilat ialah jenis penyerap UV yang terawal, dan salisilat juga mempunyai ikatan hidrogen dalaman dalam molekul. Keupayaan penyerap ultraviolet jenis ini untuk menyerap sinar ultraviolet adalah sangat rendah pada mulanya, dan julat penyerapan sangat sempit (kurang daripada 340vm), tetapi selepas tempoh penyinaran ultraviolet tertentu, penyerapannya secara beransur-ansur meningkat sehingga penyerapan maksimum, yang disebabkan oleh penyusunan semula molekulnya berlaku di bawah penyinaran ultraungu, membentuk struktur benzofenon dengan penyerapan ultraungu yang kuat, dengan itu mengukuhkan penyerapan ultraungunya. Oleh itu, orang memanggilnya sebagai penyerap UV perintis. Bishydroxybenzophenone dan derivatifnya yang dihasilkan selepas penyusunan semula molekul boleh menyerap sebahagian daripada cahaya yang boleh dilihat dan kelihatan kuning, mengakibatkan kekuningan bahan yang ditambahkan pada penyerap ultraviolet.
l Benzotriazoles
Mekanisme tindakan penyerap UV benzotriazole adalah serupa dengan benzofenon. Benzotriazole mempunyai julat penyerapan ultraungu yang luas, dan boleh menyerap cahaya dengan panjang gelombang 300-400-m. Walau bagaimanapun, ia hampir tidak menyerap cahaya kelihatan melebihi 400~m, jadi produk tidak akan dibanjiri.
l Lain-lain jenis penyerap UV
Di samping itu, akrilonitril yang digantikan, penyerap ultraviolet triazine, mekanisme tindakannya sepatutnya mengikut pengisomeran cis-trans, supaya penukaran tenaga cahaya atau pembebasan tenaga tidak berbahaya. Penyerap ultraviolet yang digantikan dengan akrilonitril boleh menyerap cahaya ultraungu 290-320Fm, tidak menyerap cahaya kelihatan dan tidak akan menyebabkan objek yang digunakan menjadi banjir. Penyerap UV Sanhao boleh menyerap 300~400~m cahaya UV. Penyerap UV boleh menyerap gen auxochromic (seperti -NH, -OH, -SOH, -cOOH, dll.) dan kromofor (seperti C:N, N:N, N:O, C) dengan panjang gelombang di bawah 400~m :O dll.). Mereka semua melekat pada nukleus aromatik. Organonickel juga boleh digunakan sebagai penyerap UV, tetapi ia secara amnya dikelaskan sebagai pelindapkejutan (juga dikenali sebagai penyahaktif atau agen tikar, atau pelindapkeadaan keadaan laser, pemadam tenaga), dan keupayaannya untuk menyerap sinaran ultraungu adalah lebih tinggi daripada Ketersambungan. adalah rendah, tetapi ia boleh menghalang polimer daripada membebaskan disebabkan oleh penyerapan sinaran ultraungu.
Kompleks nikel organik berinteraksi dengan molekul yang teruja kepada keadaan teruja polimer dalam proses penyinaran cahaya ultraviolet, supaya keadaan teruja kembali ke keadaan asas, dan tenaga ultraungu ditukar kepada pelepasan spektrum tenaga rendah. tanpa memusnahkannya. , supaya melindungi polimer daripada rosak. Oleh itu, ia dipanggil pelindapkejutan kerana mekanisme tindakannya berbeza daripada penyerap ultraviolet am. Penyerap ultraungu mengubah struktur molekul itu sendiri, manakala pelindapkejut menghilangkan tenaga melalui pemindahan tenaga antara molekul.
Di samping itu, agen pelindung cahaya seperti karbon hitam, titanium dioksida, zink oksida, zink barium, dan lain-lain juga merupakan sejenis bahan yang boleh menyerap atau memantulkan sinaran ultraungu. Apabila ia mencapai permukaan polimer, ia diserap dan dipantulkan, menghalang sinaran ultraungu daripada masuk jauh ke dalam polimer. Yang paling berkesan ialah karbon hitam.
Pemusnah radikal juga merupakan kelas bahan yang boleh menghasilkan penstabilan cahaya. Ia adalah derivatif piperidine dengan kesan halangan sterik, dan dipanggil penstabil cahaya amina terhalang.
2. klasifikasi penyerap UV:
l Benzofenon
Penyerap UV Benzofenon adalah semua terbitan o-hidroksibenzofenon, termasuk monohidroksil, dihidroksil, trihidroksil, terbitan tetrahidroksil, dsb. Penyerap ultraungu tersebut digunakan secara meluas dalam polietilena dan polipropilena. , polivinil klorida, ABS, polistirena, poliamida dan polimer tinggi lain dan kemasan bahan tekstil, penyerap UV tersebut mempunyai keserasian yang baik dengan kebanyakan polimer tinggi. Kestabilan cahaya dan haba yang baik. Ia tidak terurai pada 200ijazahC, tetapi mempunyai pemejalwapan yang kuat. Ia boleh digunakan dalam cat dan plastik, dan jumlah tambahan ialah {{0}}.1 hingga 0.5.
l Salisilat
Kadar penyerapan UV penyerap UV salisilat adalah lebih kecil daripada benzofenon, dan jalur penyerapan lebih sempit (di bawah 3409m), dan ia tidak begitu stabil kepada cahaya UV itu sendiri. Garpu boleh menyerap cahaya yang boleh dilihat dan menjadikan objek yang digunakan Ia berwarna kuning, tetapi harganya murah. Ia mempunyai keserasian yang baik dengan polimer tinggi, dan digunakan dalam polimer tinggi seperti tali gentian, poliester, PVC, PE, polivinilidena dan polistirena.
l Benzotriazoles
Prestasi penyerap ultraviolet benzotriazole adalah lebih baik daripada benzofenon, yang boleh menyerap cahaya ultraungu 310-385pm dengan kuat dan sukar menyerap cahaya yang boleh dilihat. Kestabilannya juga baik, tetapi harganya lebih mahal.
UV-P boleh menyerap cahaya ultraungu dengan panjang gelombang 270-380nm, sukar menyerap cahaya kelihatan dan mempunyai pewarnaan awal yang rendah. Terutamanya digunakan dalam polivinil klorida, polistirena, poliester tak tepu, polikarbonat, polimetil metakrilat, polietilena, ABS dan produk lain, terutamanya sesuai untuk produk tidak berwarna, telus dan berwarna terang. Tetapi bukan sabun, kerana ia larut dalam sabun beralkali, menjadikan warna seratnya kuning. uV-326 berkesan boleh menyerap cahaya ultraviolet dengan panjang gelombang 270-380nm, dan digunakan terutamanya dalam poliolefin, polivinil klorida, poliester tak tepu, poliamida, resin epoksi, ABS, poliuretana dan produk lain. Ia stabil dengan baik. Ia tidak sensitif kepada ion logam, mempunyai kemeruapan yang rendah, mempunyai kesan antioksidan, dan mudah diwarnakan pada peringkat awal. uV-327 boleh menyerap cahaya ultraungu dengan kuat dengan panjang gelombang 270-300nm, dan sesuai untuk polietilena, polipropilena, polivinil klorida, polimetil metakrilat, poliuretana polioksimetilena, ABS, resin epoksi, dsb. Ia mempunyai bahan kimia yang baik kestabilan, turun naik yang rendah, ketoksikan yang rendah dan keserasian yang baik dengan poliolefin. uV-54l1 menyerap cahaya ultraviolet dalam julat yang luas, puncak penyerapan maksimum ialah 345nm dalam etanol) digunakan secara meluas dalam polistirena, polimetil metakrilat, poliester tak tepu, PVC tegar, polikarbonat, ABS, dsb. Kemeruapannya kecil, dan sifat pewarna awal tidak besar.
l Triazine
Penyerap UV Triazine mempunyai kapasiti penyerapan yang tinggi untuk cahaya UV dalam julat 280-380nm. Berbanding dengan penstabil benzotriazole, kapasiti penyerapan adalah sejenis penstabil cahaya penyerapan yang cekap. Ia ialah 2-derivatif hydroxyphenyltriazine dan mengandungi kumpulan hidroksil dalam kedudukan orto. Kesan penyerapan ultraungu sebatian ini berkaitan dengan bilangan kumpulan hidroksil bersebelahan. Semakin banyak bilangan kumpulan hidroksil yang bersebelahan, semakin kuat keupayaan untuk menyerap cahaya ultraviolet. Pengenalan substituen yang berbeza boleh mengurangkan keasaman cincin s-triazine, tetapi meningkatkan kekukuhan cahaya sebatian dan keserasian dengan resin. 327. Kelemahan adalah keserasian yang lemah dengan polimer dan juga pewarnaan aplikasi. Terbitan o-hydroxyphenyldiphenyltriazine yang dibangunkan oleh Syarikat Ciba-Geigy ialah penyerap UV penyebaran sendiri kationik dengan kepantasan pemejalwapan yang baik dan sifat penetapan haba, yang boleh digunakan untuk pencelupan suhu tinggi, pencelupan pad dan pencelupan. percetakan.
l Gantikan akrilonitril
Penyerap UV jenis ini boleh menyerap 310~320~m cahaya UV, tetapi kadar penyerapan adalah rendah. Ia mempunyai kestabilan kimia yang baik dan keserasian dengan polimer tinggi. N-53 kuat menyerap sinaran ultraungu dengan panjang gelombang 270 hingga 350 nm. Ia sesuai untuk polivinil klorida, resin asetal, poliolefin, resin epoksi, poliamida, asid akrilik Resin, poliuretana, resin urea-formaldehid dan nitroselulosa, dsb. Sangat sesuai untuk produk polivinil klorida. Rintangan alkali yang baik. Larut dalam toluena, metil etil keton, etil asetat, dsb., sedikit larut dalam etanol dan metanol, dan tidak larut dalam air. Dos biasanya 0.1 peratus hingga 0.5 peratus. N-539 ialah cecair kuning muda, larut dalam pelarut organik biasa. Tidak larut dalam air, ia boleh memberikan produk kestabilan fototerma yang sangat baik, dan ia mempunyai keserasian yang baik dengan resin. Ia tidak berwarna. Boleh digunakan untuk pelbagai bahan sintetik.
3. penggunaan penyerap UV dalam tekstil:
Terdapat banyak minat terhadap fabrik tahan UV sejak beberapa tahun kebelakangan ini. Kimono gentian tahan UV pertama kali dibangunkan di Jepun
Di China, penyelidikan juga telah dijalankan untuk menghasilkan pakaian sukan anti-ultraviolet, stoking, topi dan payung matahari. tempat
Bahan asas yang digunakan ialah penyerap ultraviolet yang disebutkan di atas, yang paling banyak digunakan ialah benzofenon.
l Pembuatan gentian tahan UV
Gunakan penyerap UV dan agen perisai (seperti ZnO, TiO2, dsb.) untuk dicampur ke dalam gentian untuk berputar bagi membuat gentian kalis UV. Kain tenunan adalah lebih baik daripada kaedah penggunaan selepas selesai dari segi gaya dan kebolehbasuh. . Serat ini boleh menaungi 60 peratus sinaran ultraungu dalam cahaya. Di bawah cahaya matahari langsung, suhu dalam pakaian boleh diturunkan sebanyak 4ijazah, dan kini telah dikomersialkan.
l Selepas selesai kaedah untuk menggunakan penyerap UV
Kaedah menggunakan penyerap UV pada pakaian atau fabrik berbeza mengikut jenis penyerap UV. Salah satunya ialah menggunakan penyerap ultraungu yang boleh membentuk ikatan hidrogen dengan kumpulan hidroksil selulosa, kumpulan amida poliamida, kumpulan amino pada bulu dan sutera dalam mandi pencelupan atau pelembut dan pewarna gentian pada masa yang sama. Pencelupan celup, pencelupan pad atau Kaedah pencetakan atau aplikasi kemasan lembut. Ciba-Geigy dan Clariant semuanya telah membangunkan produk sedemikian. Jika penyerap UV benzofenon digunakan, seperti Uvinul DP-uV BASF, ia mengandungi dua kumpulan hidroksil di dalamnya. Ia boleh membentuk ikatan hidrogen dengan gentian selulosa, bulu, sutera dan poliamida dan mempunyai pertalian. Ia boleh mewarna gentian dan boleh digunakan untuk rawatan pencelupan celup. Dosnya ialah DP-uV 10-20 (OWf). Rawat pada 80ijazahselama 30min. Kaedah pencelupan pad DP-uV 10O-Z00g/L juga boleh digunakan. Tambah pelembut 30g/L, pewarna pad pada 60ijazah, dan kering pada 100ijazahselama 3min. Ia juga boleh digunakan dalam kombinasi dengan agen kalis air. Ia boleh dijadikan khemah anti-ultraungu, dengan agen kalis air 60g/L. DP uV 80-150g/L, pemangkin (seperti MgCI 2·6H2O) 5g/L. Mengalas, mengeringkan dan membakar (150ijazahC selama 2 minit). Kaedah aplikasi ini boleh mencapai kesan rintangan basuh, dan kadar pelindung sinaran ultraungu dari 280 hingga 400vm boleh mencapai lebih daripada 85 peratus.
l Kaedah membuat mikrokapsul dan kemudian sapukan pada fabrik
Penyerap ultraungu dibuat kepada mikrokapsul oleh teknologi mikrokapsul, dan kapsulnya sebaik-baiknya diperbuat daripada polimer molekul tinggi, seperti stirena dan akrilat, dan mikrokapsul dibuat dengan kaedah mikrokapsul semasa pempolimeran. Penyerap UV dibalut dalam teras kapsul, dan kemudian mikrokapsul dipasang pada kain dengan pelekat dan agen penghubung silang, yang boleh dibuat menjadi tekstil dengan kadar pelindung UV lebih daripada 85. Mikrokapsul boleh melepaskan Penyerap UV perlahan-lahan. Tujuan perlindungan UV yang berkesan.
l Menggunakan kaedah salutan
Penyerap ultraviolet ditambah kepada agen salutan. Salutan, pengeringan dan penaik dijalankan, dan agen penamat berfungsi lain juga boleh ditambah kepada cecair salutan. Khemah dan topi dibuat dengan kaedah ini. Kaedahnya mudah, tetapi rintangan cuaca dan rintangan pencucian masih dipertingkatkan.
