Mitä ovat valon stabilisaattorit (HALS)? Valon stabilisaattorin määritelmä
Valonstabilisaattoreiden pääluokkaan kuuluvat niin kutsutut estetyn amiinin valostabilisaattorit (lyhenne HALS). Ne ovat 2,2,6,6-tetrametyylipiperidiinin johdannaisia ja ovat erittäin tehokkaita stabiloijia useimpien polymeerien valohajoamista vastaan.
HALS ovat voimakkaita siivoajia ja toimivat estämällä vapaita radikaaleja muodostavien polymeerien hajoamista, ne eivät absorboi UV-säteilyä, mutta estävät polymeerin hajoamista. Ne hidastavat fotokemiallisesti aiheutettuja hajoamisreaktioita samalla tavalla kuin antioksidantit. Antioksidanttien ja HALSin välinen ero on se, että HALS-reaktiot ovat syklisiä, kun taas antioksidantit eivät ole.
Kaupallisesti estyneet amiinin valostabilisaattorit ovat nykyään tärkeimmät valostabilisaattorit, joita seuraavat bentsofenonit ja bentsotriatsolit.
valon stabilisaattorin synonyymi
Estetyt amiinivalon stabilisaattorit (lyhennettynä HALS)
valoa stabiloiva lisäaine
UV-absorber
Miten valonvakaajat toimivat? Valonvakaajan mekanismi
Mekanismia ei täysin ymmärretä. Hydroperoksidin hajoamisella ja vapaiden radikaalien poistamisella on varmasti osansa, samoin kuin HALS:n regeneraatiolla, jossa UV-absorboija kuluu usein toiminnan vuoksi. On olemassa useita teorioita siitä, miten tämä toimii - ehkä energiansiirron, vapaiden radikaalien lopettamisen (kuvassa alla) tai peroksidin hajoamisen kautta. Huomattava stabilointi saavutettiin suhteellisen alhaisilla pitoisuuksilla, ja näyttää siltä, että stabilointiprosessi itse asiassa regeneroi HALS:ia sen sijaan, että se kuluttaisi niitä. Teoria viittaa siihen, että estyneet amiinit hapettavat muodostaen amiinieettereitä, jotka ovat ei-radikaalilajeja.
HALS-järjestelmien tehokkuus ei riipu muovituotteen paksuudesta, joten ne soveltuvat erityisen hyvin pintakerrosten ja ohuiden osien suojaamiseen. Reagenssit ovat molekyylipainoltaan pieniä tai suuria. Polymeeriset HALS-tuotteet tarjoavat erinomaisen yhteensopivuuden, alhaisen haihtuvuuden, erinomaisen uutonkeston ja edistävät lämpöstabiilisuutta. Kahden korkean molekyylipainoluokan yhdistelmä tarjoaa hyvän ominaisuuksien tasapainon kasvihuonekalvoissa, mikä on HALSin pääasiallinen käyttö LDPE-kalvoissa.
Valon stabilisaattorin ja UV-absorberin synergistinen vaikutus
UV-absorboijat eivät pysty absorboimaan kaikkea UV-säteilyä, jolle tuote altistuu. Jonkin verran UV-säteilyä tunkeutuu pintaan. Tästä johtuen HALS:ia sisällytetään polymeereihin. Nämä molekyylit toimivat poistamalla muodostuvia vapaita radikaaleja – toisin kuin UV-absorboijat, jotka estävät niiden muodostumisen poistamalla ensin vapaita radikaaleja järjestelmästä ja regeneroimalla sitten itsensä. Tästä syystä useimmat formulaattorit käyttävät absorbentti- ja HALS-yhdisteitä.
UV-absorboivien ja HALS-yhdisteiden synergistinen yhdistelmä on optimaalinen polymeerien stabilointiin. UV-absorboijia säätelee Beer-Lambert-laki
Absorbanssi on siksi lineaarisesti suhteessa UVA:n pitoisuuteen (320 - 400 nm (valokovettuva)), sen molaariseen absorptiokykyyn (ekstinktiokerroin) ja polun pituuteen (pinnoitteen paksuus). HALS ovat vapaiden radikaalien sieppaajia, jotka eivät ole Beerin lain alaisia ja toimivat kaikkialla järjestelmässä.
UV-absorberien ja valon stabilointiaineiden markkinat ja suuntaukset
Vuonna 2015 muovien ja pinnoitteiden UV-absorboivien (mukaan lukien valostabilisaattorit) maailmanmarkkinoiden koko oli noin 13 miljardia RMB, ja keskimääräinen kasvuvauhti (CAGR) on 3–4 prosenttia seuraavien neljän vuoden aikana. Tämä johtuu teollisuuden kehityksestä kehittyvillä markkinoilla ja pinnoitteiden kysynnän merkittävästä kasvusta maailmanlaajuisesti. Esimerkiksi autojen ja teollisuuden pinnoitteet lisäävät polymeerilisäaineiden kysyntää. Lisäaineiden valmistuksen ja kehityksen korkea teknologinen kynnys on, että UV-absorboivien (mukaan lukien valon stabilointiaineiden) valmistajat sijaitsevat muutamissa kemiallisesti kehittyneissä maissa. Kasvumahdollisuuksia on uusilla markkinoilla ja uusien sovellusten etsimisessä
