Các ứng dụng của bộ ổn định ánh sáng là gì
Chất ổn định ánh sáng có thể được thêm vào nhựa để bảo vệ chúng khỏi bị xuống cấp khi tiếp xúc với ánh sáng mặt trời và thời tiết. Polyolefin dễ bị tấn công bởi tia UV, oxy, độ ẩm và nhiệt, có thể dẫn đến giòn polyme, nứt bề mặt, thay đổi màu sắc và hỏng sản phẩm.
Quá trình phân hủy quang học bao gồm hai quá trình riêng biệt. Đầu tiên là quá trình quang phân, trong đó bức xạ UV được hấp thụ và các gốc tự do được hình thành do sự phá vỡ các liên kết phân tử polyme. Thứ hai là quá trình tự oxy hóa, bao gồm phản ứng của các gốc tự do hình thành trong quá trình quang phân với oxy để tạo thành các gốc peroxyl. Gốc tự do mới này sau đó tấn công xương sống polyme, tạo ra một gốc tự do khác. Khi quá trình diễn ra, ngày càng có nhiều gốc tự do được hình thành và ngày càng có nhiều phân tử polyme bị oxy hóa. Chu trình tự động oxy hóa được thể hiện trong hình bên dưới.
Chất ổn định ánh sáng cho polyolefin chủ yếu được chia thành ba loại.
Chất hấp thụ tia cực tím: Ví dụ điển hình là benzophenones và benzotriazoles. Đây là những chất ổn định hiệu quả, chi phí thấp, hoạt động bằng cách hấp thụ tia UV. Chúng có hiệu quả đối với các phơi nhiễm ngắn hạn.
Chất khử niken: Một tác nhân truyền năng lượng hoạt động bằng cách "dập tắt" trạng thái kích thích của nhóm cacbonyl được hình thành trong quá trình oxy hóa quang hóa và bằng cách phân hủy hydroperoxide. Những loại chất ổn định này không được sử dụng rộng rãi vì chúng chứa kim loại nặng, tạo màu cho sản phẩm cuối cùng và không hiệu quả như HALS được thảo luận trong đoạn tiếp theo.
Chất ổn định ánh sáng Amin cản trở (HALS): Chất ổn định ánh sáng hiệu quả nhất cho polyolefin. Có sẵn trong một loạt các trọng lượng phân tử và cấu trúc để phù hợp với hầu hết mọi ứng dụng. Chúng cũng có thể được sử dụng làm chất ổn định nhiệt dài hạn (HATS). Chúng hoạt động bằng cách "bẫy" các gốc tự do được hình thành trong quá trình quang hóa. Vì cả ba loại chất ổn định đều hoạt động thông qua các cơ chế khác nhau nên chúng thường được sử dụng kết hợp để tạo ra hiệu ứng tổng hợp. Ví dụ, HALS thường được sử dụng với benzotriazole để giảm thiểu sự thay đổi màu sắc trong các hệ thống tạo màu. Tất cả các chất ổn định trên sẽ hoạt động hiệu quả nhất khi có gói ổn định bazơ thích hợp bao gồm chất chống oxy hóa sơ cấp và thứ cấp và chất trung hòa xúc tác còn lại.
Điều quan trọng cần lưu ý là đặc điểm kỹ thuật của sản phẩm, vị trí địa lý và môi trường tiếp xúc với hóa chất là những yếu tố chính trong việc xác định lượng chất ổn định cần thiết cho một ứng dụng cụ thể.
