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紫外線吸收劑

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產(chǎn)品簡介

  紫外線吸收劑是指能吸收陽光或熒光源中的紫外線部分,而本身結(jié)構(gòu)不起變化的一類物質(zhì)。它能將高能量的紫外線光能轉(zhuǎn)換成熱能或無破壞性的較長光波釋放出來,從而保護(hù)添加有紫外線吸收劑的物質(zhì)免遭紫外線破壞。紫外線吸收劑主要用作塑料、橡膠、涂料、染料、紡織品等的光穩(wěn)定劑,防止它們在長期暴露于陽光下的光分解作用。

        紫外線吸收劑的工作原理主要依賴于其化學(xué)結(jié)構(gòu)及分子特性,能夠選擇性吸收紫外線并將其轉(zhuǎn)化為無害的熱能或低能輻射,從而保護(hù)材料和皮膚免受紫外線的損害。具體過程包括:

  1. 能量吸收與轉(zhuǎn)化:紫外線吸收劑能強(qiáng)烈吸收高能紫外線(UV-A、UV-B、UV-C)光譜。吸收后的紫外線能量導(dǎo)致吸收劑分子內(nèi)部的電子躍遷,使其從基態(tài)激發(fā)到激發(fā)態(tài)。激發(fā)態(tài)的不穩(wěn)定性會促使分子進(jìn)行熱振動,最終將吸收的能量以熱能的形式釋放出去。這一過程不僅避免了紫外線對材料的直接破壞,還減少了光物理和光化學(xué)反應(yīng)的發(fā)生。
  2. 內(nèi)部氫鍵的作用:例如,二苯甲酮類紫外線吸收劑中,分子內(nèi)的酮基和羥基通過形成內(nèi)在氫鍵形成一個(gè)穩(wěn)定的螯合環(huán)。當(dāng)紫外線能量被吸收時(shí),這些氫鍵會斷裂,導(dǎo)致分子結(jié)構(gòu)發(fā)生變化,從而有效釋放能量。這種內(nèi)在氫鍵的強(qiáng)度直接影響紫外線吸收劑的光穩(wěn)定效果,氫鍵越強(qiáng),分解所需的能量越大,吸收效果越好。
  3. 分子重排與異構(gòu)化:水楊酸酯類紫外線吸收劑在紫外線照射下會經(jīng)歷分子重排,形成具有更強(qiáng)紫外線吸收能力的結(jié)構(gòu)。這種先驅(qū)型吸收劑在初始吸收能力較弱,但經(jīng)過紫外線照射后,其吸收能力顯著增強(qiáng),能夠適應(yīng)不同的紫外線波段。
  4. 協(xié)同效應(yīng):許多紫外線吸收劑在實(shí)際應(yīng)用中常常與其他光穩(wěn)定劑或抗氧化劑聯(lián)合使用。這種協(xié)同作用可以顯著提高材料的整體光穩(wěn)定性。例如,受阻胺類光穩(wěn)定劑與紫外線吸收劑的結(jié)合能夠更全面地保護(hù)材料,減緩老化和褪色現(xiàn)象。
  5. 光屏蔽效應(yīng):某些材料如炭黑、二氧化鈦和氧化鋅等則通過光屏蔽的方式來抵擋紫外線的侵入。這些材料在高聚物與光源之間形成屏障,有效地吸收或反射紫外線,使其未能到達(dá)材料表面。

性質(zhì)描述

產(chǎn)品應(yīng)用

  1. 紡織品:近年來,防紫外線織物的需求不斷增長。許多國家已開發(fā)出具備良好防紫外性能的纖維及服裝,特別是在運(yùn)動服、帽子和太陽傘等產(chǎn)品中。紫外線吸收劑在此應(yīng)用中的主要表現(xiàn)包括制造防紫外線纖維、后整理法施加紫外線吸收劑以及采用微膠囊技術(shù)等。
  2. 亞克力:作為一種透明且耐候的材料,亞克力廣泛應(yīng)用于建筑、汽車及日用產(chǎn)品中。紫外線吸收劑在亞克力中的應(yīng)用主要體現(xiàn)在提高耐紫外線性能、保護(hù)光學(xué)性能、改善加工性能以及提升附著力等方面。
  3. 涂料:紫外線吸收劑在涂料中的應(yīng)用極為廣泛,尤其是在戶外涂料和建筑涂料中。它們通過吸收紫外線能量來延長涂料的使用壽命,減少涂層的褪色和破損。具體作用包括延長涂料壽命、保持顏色穩(wěn)定性以及提高涂料的機(jī)械性能等。

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