紫外线吸收剂

用于塑料制品生产的光稳定剂

紫外线 吸收剂是普遍使用的光 稳定剂 , 可以吸收紫外线并进行能量转换,将紫外线变成低能量的 热能 或长度较短的电磁波,从而达到防紫外线辐射的目的。理想的紫外线吸收剂大多具有共轭结构和 氢键 ,吸收紫外线后能转化成热能、 荧光 ,同时产生的氢键成互变异构。紫外线吸收剂在一定程度上是稳定的,但长时间、大剂量的紫外线照射可能会引起吸收剂分子分解而产生对人体健康极不利的化合物。

常用的紫外线吸收剂有 水杨酸 、 二苯甲酮 衍生物、 1H-苯并三唑 、取代 丙烯腈 等,主要用于塑料工业和涂料工业。

紫外线吸收剂简介

作用

紫外线 吸收剂是一种光 稳定剂 ,能吸收阳光及 荧光 光源中的紫外线部分,而本身又不发生变化。

由于 太阳 光线中含有大量对有色物体有害的紫外光,其波长约290-460纳米,这些有害的紫外光通过 化学 上的氧化还原作用(Redox reaction),使颜色分子最后分解褪色.

防止有害的紫外光对于颜色的破坏的方法既有物理的,也有化学的.

这里只简单介绍以化学的方法,即使用紫外线吸收剂对受保护的物体实施有效的防止,或削弱其对颜色的破坏.

紫外线吸收剂应该具备以下条件

①可强烈地吸收 紫外线 (尤其是波长为290-400nm);②热稳定性好,即使在加工中也不会因热而变化,热挥发性小;③化学稳定性好,不与制品中材料组分发生不利反应;④混溶性好,可均匀地分散在材料中,不喷霜,不渗出;⑤吸收剂本身的光化学稳定性好,不分解,不变色;⑥无色、无毒、无臭;⑦耐浸洗;⑧价廉、易得,;9.不溶,或难溶于水.

紫外线吸收剂按 化学 结构可分为以下几类: 水杨酸 酯类 、苯 类、 1H-苯并三唑 类、取代 丙烯腈 类、 三嗪 类和受阻胺类.

紫外线吸收剂常见类型

商品名 水杨酸苯酯

成 分 邻羟基苯甲酸苯酯

性能及用途 无色结晶粉末。具有令人愉快的芳香气味( 邻羟基苯甲酸甲酯 气味)。密度1.250g/cm3,溶点43, 沸点 (1.6kPa)173。易溶于 乙醚 、苯和 三氯甲烷 ,溶于 乙醇 ,几乎不溶于水和 丙三醇 。含量99%。

该品为一种紫外线吸收剂,用于塑料制品,但吸收波长范围较窄。 美国食品药品监督管理局 批准用于接触食品的丙烯酸树脂用品。

包装及贮运 纸桶内衬 塑料袋 包装。按一般化学品规定贮运。

商品名 紫外线吸收剂UV-P

成 分2-(2ˊ- 羟 基-5ˊ- 甲基 苯基 ) 苯骈三氮唑

性能及用途 外观为无色或淡黄色结晶。能溶于汽油、苯、 丙酮 等多种有机 溶剂 。在水中 溶解度 极小,不被浓碱、浓酸分解。它可以和重金属离子化合成盐。能吸收270~380nm波长的 紫外线 。溶点130~131。

该品主要用于聚酯、含氯聚酯、醋纤、 聚氯乙稀 、 聚苯乙烯 、 聚甲基丙烯酸甲酯 、 聚丙烯腈 等树脂中。在透明制品中的稳定性较在着色制品是更好。在制品中的用量为0.%~0.5%。

商品名 紫外线吸收剂UV-O

成 分 2,4-二 羟基 二苯甲酮

性能及用途 该品为淡色针状结晶或白色粉末。水分<0.5%。灰分100ml 溶剂 ,25℃丙酮50,苯1, 乙醇 >50,水<0.5, 正庚烷 <0.5。

该品为紫外线吸收剂,适用于聚氯乙烯、聚苯乙烯、环氧树脂、 纤维素 树脂、不饱和聚酯、涂料和合成橡胶等。最大吸收波长范围280~340nm,一般用量0.1%1%。但该品的光稳定效果并不突出。

安全注意事项 该品以在 白鼠 的经口LD50为8.6g/kg体重,小白鼠LD502.336mg/kg体重。以0.19、0.60、1.90g/kg的剂量未见毒害作用,其他两组剂量实验动物的发育有影响,血相有变化。

商品名 紫外线吸收剂UV-9

成 分 2- 羟基 4- 甲氧基 二苯甲酮

性能及用途 该品为浅黄色或白色结晶粉末。密度1.324g/cm (2℃5)。 熔点 62~66℃。 沸点 150~160℃(0.67kPa),220℃(2.4kPa)。溶于 丙酮 、酮、苯、 甲醇 、 乙酸乙酯 、甲乙酮和 乙醇 等大多数有机 溶剂 ,不溶于水。该品在部分 溶剂 中的 溶解度 (g/100g溶剂,25),在溶剂苯中56.2、 己烷 4.3、乙醇(95%)5.8、 四氯化碳 34.5、 苯乙烯 51.2、DOP18.7。

该品为紫外线吸收剂,适用于 聚氯乙稀 、 聚偏二氯乙烯 、 聚甲基丙烯酸甲酯 、不饱和聚酯、ABS树脂和 纤维素 树脂等多种塑料,最大吸收波长范围为280~340nm,一般用量为0.1%~1.5%,热稳定性好,在200℃时为分解。该品几乎不吸收 可见光 ,故适用于浅色透明制品。该品还可用于油漆和合成橡胶。

安全注意事项 日本 、 意大利 规定该品用于接触食品的制品时,最大用量不得超过0.3%。

商品名 紫外线吸收剂UV-531

成 分 2- 羟基 4-正辛氧基 二苯甲酮

性能及用途 该品为浅黄色或白色结晶粉末。密度1.160g/cm3(25℃)。 熔点 48~49℃。溶于 丙酮 、苯, 乙醇 、 2-丙醇 ,微溶于 二氯乙烷 ,不溶于水。该品在部分 溶剂 中的 溶解度 (g/100溶剂,25℃),在溶剂丙酮中为74、苯72、 甲醇 2、乙醇(95%)2.6、 庚烷 40、 己烷 40.1,水0.5。

该品为 紫外线 吸收剂,能够强烈地吸收波长为240~340nm的紫外线,可用于各种塑料,特别是 聚乙烯 、 聚丙烯 、 聚苯乙烯 、ABS树脂、 聚碳酸酯 、聚氯乙与树脂的相容性好,挥发性小。一般用量为0.1%~1%。与少量4,4-硫代双(6- 叔丁基 对甲基苯酚 )并用有良好的协同效应。该品还可用作各种涂料的光 稳定剂 。

安全注意事项 该品毒性小,许多国家许可该品用于接触食品的增塑制品,如 美国 用于 聚烯烃 , 英国 (最高用量0.6%), 意大利 (对聚乙烯、聚丙烯的最高用量为0.5%)、 日本 的用量是:聚乙烯0.5%、聚丙烯1%、AS树脂和ABS树脂0.5%、 聚氯乙稀 0.2%(不可接触油脂性食品或 乙醇 食品含量超过20%的食品)。

商品名 紫外线吸收剂UVP-327

成 分 2-(2’- 羟基 3’,5’-二叔 苯基 )-5- 氯苯 并 三唑

该品为 紫外线 吸收剂,其特性和用途与UV-326相似,能强烈吸收波长为270~380nm的紫外线, 化学 稳定性好,挥发性极小。与 聚烯烃 的相容相好。特别适用于 聚乙烯 和 聚丙烯 。此外,还可用于聚氯乙烯、 聚甲基丙烯酸甲酯 、 多聚甲醛 、聚氨酯、不饱和聚酯、ABS树脂、环氧树脂和 纤维素 树脂等。该品具有优良的耐热升华性,耐洗涤性、耐气体褪色性和机械性能保持性。与 抗氧化剂 并用为显著的协同效应。要改善制品的热氧稳定性。该品在塑料中的一般用量为1%~3%。

安全注意事项 该品毒性低, 日本 、 美国 、 法国 、 意大利 许可该品用于接触食品的聚烯烃塑料中,最高用量为0.5%,用于其他与食品接触的塑料,意大利规定的最高用量为0.2%,日本和法国为0.5%。

商品名 紫外线吸收剂RMB

成 分 单苯甲酸间苯二酚酯

性能及用途 该品为白色结晶粉末。 熔点 132~135℃, 沸点 140℃(20Pa)。松密度0.68g/cm (20%)。溶于 丙酮 和 乙醇 ,微溶于苯、水、 正庚烷 等。

该品为紫外光 稳定剂 ,其效能与 二苯甲酮 类光稳定剂类似。主要用于 聚氯乙稀 、 纤维素 树脂、 聚苯乙烯 、一般用量1%~2%。

商品名 光稳定剂AM-101

成 分 2,2’-硫代双(4-叔辛基酚氧基)

性能及用途 该品为绿色粉末。在 紫外线 区域的吸收波峰为290nm( 三氯甲烷 中),适用于 聚乙烯 、 聚丙烯 等的 聚烯烃 塑料,对薄膜和纤维制品的光稳定作用尤佳。而且能改善加工性能。该品与紫外线吸收剂并用有良好的协同效应。或进一步提高光稳定效能。它的主要缺点是颜色较深,使制品着色,同时在高温下与硫代酯类辅助抗氧作用,使制品发灰黑色。

安全注意事项 该品有毒性,使用时应予注意。

商品名 光稳定剂GW-540

成 分 三(1,2,2,6,6-五甲 基)亚磷酸酯

性能及用途 该品为白色结晶粉末。 熔点 122~124℃。溶于 乙醇 、 三氯甲烷 、 丙酮 、苯等 溶剂 ,难溶于水。

该品为受阻类光稳定剂,它本身没有吸收 紫外线 的能力,但可捕捉聚合物降解所产生的活性 自由基 ,分解 氢过氧化物 和传递 激发态 分子的能量等,光稳定效力为一般紫外线吸收剂的24倍。该品适用于 聚乙烯 、聚乙烯等塑料,与树脂的兼容性好,加工性能亦佳,除具有光稳定作用外,还兼有良好的抗热氧老化性能。但该品耐热较差,不宜在热水介质中长期使用。此外,该品最好在270℃以下的温度加工和使用,超过此温时失重较为严重。

安全注意事项 该品毒性低。

商品名 光稳定剂744

成 分 4- 苯甲酰 氧基-2,2,6,6- 四甲基哌啶

性能及用途 该品为白色结晶粉末。 熔点 95~98℃,分解温度280℃以上。溶于 丙酮 、 乙醇 、 乙酸乙酯 、 甲苯 ,不溶于水。

该品为受阻型光稳定剂,其本身几乎没有吸收 紫外线 的能力,但可有效地捕获高分子材料在紫外线作用下产生的活性 自由基 ,从而发挥光稳定效用。该品适用于 聚丙烯 、 聚乙烯 、 聚苯乙烯 、聚氨酯、聚 胺和聚酯等多种塑料,在 聚烯烃 中效果尤为突出。该品的耐光性为一般紫外线吸收剂的数倍。不着色,不污染,耐热加工性良好,与 抗氧化剂 和紫外线吸收剂并用,具有优良的协同效应。

2,4,6-三(2’正丁氧基 苯基 )-1,3,5- 三嗪

成 分 2,4,6-三(2’正丁氧基苯基)-1,3,5-三

性能及用途 该品为淡黄色粉末。 熔点 156165。溶于 六甲基磷酰三胺 ,加热时溶于二甲基甲酰胺,微溶于正丁醇,不溶于水。

该品为 紫外线 吸收剂,能吸收波长为300~380nm的紫外线,适用于 聚氯乙稀 、 多聚甲醛 、氯化 聚醚多元醇 等多种塑料,一般用量为0.%~1%。其光稳定效能优于UV-9和UV-531,但该品有着色性,可使制品带淡黄色,而且与树脂的相容性也较差。

商品名 光稳定剂HPT

成 分 六甲基磷酰三胺

性能及用途 该品为无色或淡黄色透明液体。微具腥涩味。密度1.0253~1.0257g/cm (20℃)。凝固点27℃, 沸点 116~117℃(1.48kPa)。 折射率 1.4582~1.4589(20℃)。溶于 极性 和 非极性溶剂 ,与 邻苯二甲酸二正辛酯 、 癸二酸二辛酯 、 亚磷酸三 苯酸等常用增塑剂可以任意比例互溶。

该品可用为 聚氯乙稀 光稳定剂。可赋予制品优良的户外防老化性能,故有聚氯乙烯高效耐候剂之称。向聚氯乙烯薄膜中加入2~5份该品,不仅可以显著提高其耐候性和耐寒性,而且可以降加工温度约10℃,此外,该品还可作为 聚酰胺 、聚氨酯、 醛树脂, 聚苯硫醚 等多种高分子材料的优良 溶剂 。

安全注意事项 该品无毒,不可用于接触食品的制品,并应避免与皮肤接触。

一、主要用途:

可有效地吸收波长为270-380纳米的紫外光,主要用于聚氯乙烯、 聚苯乙烯 、 不饱和树脂 、 聚碳酸酯 、 聚甲基丙烯酸甲酯 、 聚乙烯 、ABS树脂、环氧树脂和 纤维素 树脂等;适用于感光材料如彩色胶卷、彩色胶片、彩色相纸和高分子聚合物等许多领域;特别适用于无色透明和浅色制品中;为强吸收力,高性能紫外线吸收剂。

二、突出特点:

超强的 紫外线 吸收能力;有效防止紫外线对皮肤的伤害及致癌性,大幅度提高产品的抗老化性能。几乎不吸收 可见光 ,是无色透明和浅色制品的首选紫外线吸收剂;不易燃、不腐蚀、贮存稳定性好;和多种高聚物相容性良好,兼具长效抗氧、抗黄变作用性能,可与一般 抗氧化剂 并用;极高的安全性。

三、 物理化学 指标:

外观:淡黄色粉末 熔点 :138℃-141℃ 灰分:≤0.05% 挥发分:≤0.1% 透光率:460nm≥95%;500 nm≥97% 溶解性:溶于苯、 甲苯 、笨 乙烯 等 溶剂 中,微溶于 乙酸乙酯 、 石油醚 ,不溶于水

四、使用方法:

在薄制品中一般用量为0.1-0.5%,厚制品中为0.05-0.2%。其它工艺条件下添加量:0.05—0.3%。

参考资料