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抵御紫外线的黑魔法 | 如何选择适合的光稳定剂(二)
来源:美扬时代 时间:2022年09月02日

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前面我们介绍了光稳定剂的种类和作用,但面对巴斯夫公司如此繁多的产品,配方工程师如何选择一个或多个适合的光稳定剂呢?这需要我们对光稳定剂有更深入的认知,才能确定从哪些维度来考量。让我们来揭开它的神秘面纱吧!

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一、紫外吸收剂(UVA)的几个重要参数


紫外吸收剂的首要的考虑因素其光物理性能,包括吸收光谱范围,消光系数ε(指对特定波长的光的吸收量)及其自身的光稳定性(由于物理和化学的作用导致的损失)(T2 > T1 > T0)如下图所示:


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紫外光吸收剂的首要的考虑因素是其光物理性能,包括吸收光谱范围,消光系数ε(指对特定波长的光的吸收量)及其自身的光稳定性(由于物理和化学的作用导致的损失)(T2 > T1 > T0)如下图所示:


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图  一


紫外光吸收剂的光谱图相当于它的“身份证”,它会透露很多重要信息,如上图所示,蓝色标识的产品主要吸收290nm-350nm以下的短波,而红、橙、黄标识的产品的吸收光谱主要覆盖290nm-370nm这个区域。

消光系数ε相当于吸收效率(纵轴表征),我们可以通过光谱图来比较某个产品对特定波长的光的吸收程度。这个指标相当重要,所以我们在选择紫外光吸收剂的时候,不能光盯住价格,不同的产品在吸收效率上可以相差数倍,这也就意味着添加量的不同。


举个例子:见图二

对应310-340nm紫外光,Tinuvin 479的吸收效率远远超出其他四支产品

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图  二


光稳定性:

特指紫外光吸收剂的化学损失(自身的稳定性)和物理损失(如迁移,渗出,挥发, 浸出等),

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图  三


由图三可见,不同的产品随着照射时间的推移,其自身的衰减速率不同,一般说来,紫外光吸收剂的光稳定性趋势:BP类<BTZ类<HPT类


衰减速率:HPT:0.4%/100小时

                BTZ:1.0%/100小时

                BP:5.0%/100小时


 其次我们要考察紫外光吸收剂的物理性能,包括在涂料体系中的溶解性和相容性、热稳定性、形式和熔点、自身的颜色以及是否会和涂料里的其他组分发生相互作用等因素。


热稳定性是很重要的性能,因为它代表紫外光吸收剂是否可应用于高温的施工条件 ,如

• 粉末涂料

• 卷钢涂料

• 高温烘烤

不同光稳定剂的热稳定性如下:


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差别是不是大到吃惊



紫外光吸收剂的挥发性

除了热稳定性外,挥发性也决定了紫外光吸收剂的应用,不同产品的挥发性如下:

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最后一点是紫外光吸收剂的颜值(颜色)


俗话说,“一白遮百丑”它本身长的白不白也很重要的,这决定了它能不能用在对颜值要求高的场合。


  是不是不看不知道,一看吓一跳!

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二、受阻胺自由基捕捉剂(HALS)的重要参数


选择HALS时需要考虑的因素如下:

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1、反应模式

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2、HALS的碱性

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HALS中的碱性可能引起的问题;

(1)、在碱催化交联体系中使施工时间变短;

(2)、在酸催化交联和气干体系中延迟甚至阻碍固化;

(3)、引起水性体系的pH值变化;

在有酸性物质的体系中造成结晶。


3、受阻胺类光稳定剂产品的种类

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至此,我们对光稳定剂有了较全面的认识,对如何评估其好坏基本心中有数了。那如何结合具体应用场景来选择不同的产品和搭配,且听下回分解。


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