什么是光穩(wěn)定劑，它有哪些種類？
凡能屏障或抑制光氧化還原或光老化過程而加入的一些物質(zhì)稱為光穩(wěn)定劑。涂料、塑料、橡膠、合成纖維等制品在日光或強(qiáng)的熒光下(因?yàn)楹泻ψ贤饩€較普通熒光燈多），因吸收紫外線而引發(fā)自我氧化，導(dǎo)致聚合物降解，使制品的外觀和物理機(jī)械性能惡化，這一過程稱為光氧化還原或光老化。紫外線也能穿過人體皮膚表層，破壞皮膚細(xì)胞，使皮膚真皮逐漸變硬而失去彈性，加快衰老和出現(xiàn)皺紋。
光穩(wěn)定劑定義 Light stabilizer ,light stability agent,photo stabilizer, 太陽輻射的電磁波在通過空間和臭氧層時(shí)，290nm以下和3000nm以上的射線幾乎都被濾除，實(shí)際到達(dá)地面的為290nm—3000nm的電磁波，其中波長(zhǎng)范圍為400—800nm（約占40%）的是可見光，波長(zhǎng)約為800—3000nm（約占55%）的是紅外線，而波長(zhǎng)約為290—400nm（僅占5%）的是紫外線。 光穩(wěn)定劑作用機(jī)理 光穩(wěn)定劑的作用機(jī)理因自身結(jié)構(gòu)和品種的不同而有所不同。有的可以屏蔽、反射紫外線或吸收紫外線并將其轉(zhuǎn)化為無害的熱能 ；有的可猝滅被紫外線激發(fā)的分子或基團(tuán)的激發(fā)態(tài)，使其回復(fù)到基態(tài)，排除或減緩了發(fā)生光氧化還原反應(yīng)的可能性；有的因捕獲因光氧化還原產(chǎn)生的自由基，從而阻止了導(dǎo)致制品老化的自由基反應(yīng)，使制品免遭紫外線破壞。 工業(yè)上對(duì)光老化的有效防止阻緩，多以兩種以上有不同作用機(jī)理的抗老化劑復(fù)配，因?yàn)楦鞣N抗老化劑特別是光吸收劑都有自身對(duì)紫外線不同的吸收波段。復(fù)配配方如：二笨甲酮+苯并三唑類加受阻胺(HAL)類，可以起到單一光穩(wěn)定劑所無法達(dá)到的最佳效果。
防曬化妝品中所加入的紫外線吸收劑，其防曬機(jī)理也是基于分散或吸收入射到皮膚表面上的紫外線，從而使皮膚避免或減少受到紫外線傷害。 光穩(wěn)定劑分類 一、按作用機(jī)理可分為
1）光屏蔽劑、
2）紫外線吸收劑(UV absorber)、
3）猝滅劑(quencher)、
4）自由基捕獲劑。
1）光屏蔽劑：它的作用就像在聚合物和光輻射之間設(shè)置了一道屏障，使光不能直接輻射到聚合物的內(nèi)部，令聚合物內(nèi)部不受紫外線的危害，從而有效地抑制光氧化降解。
2）紫外線吸收劑：它的作用機(jī)理在于能強(qiáng)烈地吸收聚合物敏感的紫外光，并能將能量轉(zhuǎn)變?yōu)闊o害的熱能形式放出。
3）猝滅劑：可以接受塑料中發(fā)色團(tuán)所吸收的能量，并將這些能量以熱量、熒光或磷光的形式發(fā)散出去，使其回到基料，從而保護(hù)聚合物免受紫外線的破壞。
二、按化學(xué)結(jié)構(gòu)可分為1）水楊酸脂類、
2）二苯甲酮類（benzophenone)、
3）苯并三唑類(benzotriazol)、
4)三嗪類、
5）取代丙烯晴類、
6）草酰胺類、
7）有機(jī)鎳化合物類、
8）受阻胺(HAL)類等。
光穩(wěn)定劑選擇 選擇光穩(wěn)定劑應(yīng)考慮以下因素：
1、能有效的吸收290—400nm波長(zhǎng)的紫外線，或能猝滅激發(fā)態(tài)分子的能量，或具有捕獲自由基的能力；
2、自身的光穩(wěn)定性及熱穩(wěn)定性好；
3、相容性好，使用過程中不滲出；
4、耐水解、耐水和其他溶劑抽提；
5、揮發(fā)性低，污染性??；
6、無毒或低毒，價(jià)廉易得。
光穩(wěn)定劑可分為四類：
(1)光屏蔽劑,主要有炭黑、氧化鋅、二氧化鈦和鋅鋇等;
(2) 紫外線吸收劑：在工業(yè)上應(yīng)用最多的是二苯甲酮類、水楊酸類和苯并三唑類等;
(3) 猝滅劑：主要是金屬絡(luò)合物,如鎳、鈷、鐵的有機(jī)絡(luò)合物;
(4) 自由基捕獲劑：主要是受阻胺類衍生物。 其中，光屏蔽劑能反射或吸收太陽光紫外線，即是在聚合物與光源之間設(shè)置一道屏障，阻止紫外線深入聚合物內(nèi)部，從而可使聚合物得到保護(hù)。紫外線吸收劑是一類能選擇性地強(qiáng)烈吸收對(duì)聚合物有害的太陽光紫外線而自身具有高度耐光性的有機(jī)化合物。猝滅劑是一類能有效轉(zhuǎn)移聚合物中光敏發(fā)色團(tuán)激發(fā)態(tài)能量并將其以無害的形式消散掉從而使聚合物免于發(fā)生光降解反應(yīng)的光穩(wěn)定劑。自由基捕獲劑則是通過捕獲和清除自由基以切斷自動(dòng)氧化鏈反應(yīng)的方式實(shí)現(xiàn)。 光穩(wěn)定劑的制備 二苯甲酮型信息記錄材料光穩(wěn)定劑：該光穩(wěn)定劑能夠抑制染料及其激光材料，信息記錄材料紫外光氧化褪色，通過添加本光穩(wěn)定劑從而達(dá)到提高染料，激光材料，信息記錄材料等的耐候，抗光氧化褪色的能力。
本光穩(wěn)定劑的成分是由通過引入帶有紫外光吸功能的二苯甲酮官能團(tuán)和具有紫外線猝滅功能的磺酸鎳化合形成系列衍生物，以及二苯甲酮分子官能團(tuán)和起抗光氧化穩(wěn)定作用的酚及其衍生物化合形成的系列化合物及其混合物所組成。耐候試驗(yàn)結(jié)果表明，本光穩(wěn)定劑對(duì)提高染料，激光材料，信息記錄材料的抗紫外光氧化褪色有顯著的效果。 P3395-光穩(wěn)定劑用聚酯的制備方法：相應(yīng)的直鏈羥基哌啶醇和直鏈二元酸酯為單體原料，在催化劑有機(jī)鈦酸酯的存在下進(jìn)行縮聚反應(yīng)。縮聚反應(yīng)分常壓縮聚和減壓縮聚兩段，常壓縮聚時(shí)間為1～5小時(shí)，減壓縮聚時(shí)間為3～7小時(shí)，真空度為0.094～0.1MPa，反應(yīng)溫度均為140～200℃?？s聚反應(yīng)體系中加入抗氧劑亞磷酸三(2，4-二叔丁基苯基)酯，其加入量為反應(yīng)原料總量的0.1～2.0wt%，結(jié)構(gòu)式I為：式中R為乙撐或丙撐，R1為C3～C5的直鏈碳鏈，R2為甲基或乙基，n為20～50的正整數(shù)。 染料及其信息記錄材料光穩(wěn)定劑：屬于染料及其激光材料，信息記錄材料的防止紫外光氧化褪色技術(shù)領(lǐng)域。其背景技術(shù)來自于信息技術(shù)和激光技術(shù)。通過添加本光穩(wěn)定劑從而達(dá)到提高染料，激光材料，信息記錄材料等的耐候，抗光氧化褪色的能力。本光穩(wěn)定劑的成分是由化學(xué)式為：2-(N’-N*’羥基苯基)N-N*羥基苯并三氮唑和1-R，N-N*R*苯并三氮唑的苯并三氮唑及其衍生物所組成。實(shí)例有2-(2’，4’-二羥基苯基)-5，6-二羥基苯并三氮唑和1，6-二羥基苯并三唑。耐候試驗(yàn)結(jié)果表明，本光穩(wěn)定劑對(duì)提高染料，激光材料，信息記錄材料的抗紫外光氧化褪色有明顯的效果。 光穩(wěn)定劑中間體2，2，6，6－四甲基－4－哌啶胺類化合物的制備方法：確切地說是由2，2，6，6－四甲基－4－哌啶酮與胺類化合物反應(yīng)制備受阻胺類光穩(wěn)定劑的中間體的方法。采用三步法制備光穩(wěn)定劑中間體2，2，6，6－四甲基－4－哌啶胺類化合物，主要是由預(yù)混反應(yīng)，脫水，加氫三步反應(yīng)完成。使副產(chǎn)進(jìn)一步減少，產(chǎn)品收率、純度高，后處理進(jìn)一步簡(jiǎn)化，產(chǎn)品具有很好的儲(chǔ)存穩(wěn)定性。產(chǎn)品存放六個(gè)月后，色度仍符合標(biāo)準(zhǔn)。 具有自協(xié)同效應(yīng)的高分子光穩(wěn)定劑的制備方法：側(cè)鏈上同時(shí)帶有受阻胺（HA）和鄰羥基二苯甲酮（HBP）基團(tuán)的具有自協(xié)同效應(yīng)的高分子光穩(wěn)定劑的制備方法。它是用分別含有2，2，6，6－四甲基哌啶（受阻胺－HA）和2－羥基二苯甲酮（HBP）光穩(wěn)定基團(tuán)的烯類不飽和單體，通過自由基聚合法制得。在聚合物的光穩(wěn)定試驗(yàn)中表明，用本發(fā)明方法制得的高分子光穩(wěn)定劑具有明顯的協(xié)同效應(yīng)。所制備的自協(xié)同效應(yīng)高分子光穩(wěn)定劑是一種全新型光穩(wěn)定助劑。 光穩(wěn)定劑定義 Light stabilizer ,light stability agent,photo stabilizer, 太陽輻射的電磁波在通過空間和臭氧層時(shí)，290nm以下和3000nm以上的射線幾乎都被濾除，實(shí)際到達(dá)地面的為290nm—3000nm的電磁波，其中波長(zhǎng)范圍為400—800nm（約占40%）的是可見光，波長(zhǎng)約為800—3000nm（約占55%）的是紅外線，而波長(zhǎng)約為290—400nm（僅占5%）的是紫外線。 光穩(wěn)定劑作用機(jī)理 光穩(wěn)定劑的作用機(jī)理因自身結(jié)構(gòu)和品種的不同而有所不同。有的可以屏蔽、反射紫外線或吸收紫外線并將其轉(zhuǎn)化為無害的熱能 ；有的可猝滅被紫外線激發(fā)的分子或基團(tuán)的激發(fā)態(tài)，使其回復(fù)到基態(tài)，排除或減緩了發(fā)生光氧化還原反應(yīng)的可能性；有的因捕獲因光氧化還原產(chǎn)生的自由基，從而阻止了導(dǎo)致制品老化的自由基反應(yīng)，使制品免遭紫外線破壞。 工業(yè)上對(duì)光老化的有效防止阻緩，多以兩種以上有不同作用機(jī)理的抗老化劑復(fù)配，因?yàn)楦鞣N抗老化劑特別是光吸收劑都有自身對(duì)紫外線不同的吸收波段。復(fù)配配方如：二笨甲酮+苯并三唑類加受阻胺(HAL)類，可以起到單一光穩(wěn)定劑所無法達(dá)到的最佳效果。 防曬化妝品中所加入的紫外線吸收劑，其防曬機(jī)理也是基于分散或吸收入射到皮膚表面上的紫外線，從而使皮膚避免或減少受到紫外線傷害。 光穩(wěn)定劑分類
一、按作用機(jī)理可分為
1）光屏蔽劑、
2）紫外線吸收劑(UV absorber)、
3）猝滅劑(quencher)、
4）自由基捕獲劑。
1）光屏蔽劑：它的作用就像在聚合物和光輻射之間設(shè)置了一道屏障，使光不能直接輻射到聚合物的內(nèi)部，令聚合物內(nèi)部不受紫外線的危害，從而有效地抑制光氧化降解。
2）紫外線吸收劑：它的作用機(jī)理在于能強(qiáng)烈地吸收聚合物敏感的紫外光，并能將能量轉(zhuǎn)變?yōu)闊o害的熱能形式放出。
3）猝滅劑：可以接受塑料中發(fā)色團(tuán)所吸收的能量，并將這些能量以熱量、熒光或磷光的形式發(fā)散出去，使其回到基料，從而保護(hù)聚合物免受紫外線的破壞。
二、按化學(xué)結(jié)構(gòu)可分為
1）水楊酸脂類、
2）二苯甲酮類（benzophenone)、
3）苯并三唑類(benzotriazol)、
4)三嗪類、
5）取代丙烯晴類、
6）草酰胺類、
7）有機(jī)鎳化合物類、
8）受阻胺(HAL)類等。
光穩(wěn)定劑選擇 選擇光穩(wěn)定劑應(yīng)考慮以下因素：
1、能有效的吸收290—400nm波長(zhǎng)的紫外線，或能猝滅激發(fā)態(tài)分子的能量，或具有捕獲自由基的能力；
2、自身的光穩(wěn)定性及熱穩(wěn)定性好；
3、相容性好，使用過程中不滲出；
4、耐水解、耐水和其他溶劑抽提；
5、揮發(fā)性低，污染性小；
6、無毒或低毒，價(jià)廉易得。
光穩(wěn)定劑可分為四類：
(1)光屏蔽劑,主要有炭黑、氧化鋅、二氧化鈦和鋅鋇等;
(2) 紫外線吸收劑：在工業(yè)上應(yīng)用最多的是二苯甲酮類、水楊酸類和苯并三唑類等;
(3) 猝滅劑：主要是金屬絡(luò)合物,如鎳、鈷、鐵的有機(jī)絡(luò)合物;
( 4) 自由基捕獲劑：主要是受阻胺類衍生物。 其中，光屏蔽劑能反射或吸收太陽光紫外線，即是在聚合物與光源之間設(shè)置一道屏障，阻止紫外線深入聚合物內(nèi)部，從而可使聚合物得到保護(hù)。紫外線吸收劑是一類能選擇性地強(qiáng)烈吸收對(duì)聚合物有害的太陽光紫外線而自身具有高度耐光性的有機(jī)化合物。猝滅劑是一類能有效轉(zhuǎn)移聚合物中光敏發(fā)色團(tuán)激發(fā)態(tài)能量并將其以無害的形式消散掉從而使聚合物免于發(fā)生光降解反應(yīng)的光穩(wěn)定劑。自由基捕獲劑則是通過捕獲和清除自由基以切斷自動(dòng)氧化鏈反應(yīng)的方式實(shí)現(xiàn)。 光穩(wěn)定劑的制備 二苯甲酮型信息記錄材料光穩(wěn)定劑：該光穩(wěn)定劑能夠抑制染料及其激光材料，信息記錄材料紫外光氧化褪色，通過添加本光穩(wěn)定劑從而達(dá)到提高染料，激光材料，信息記錄材料等的耐候，抗光氧化褪色的能力。本光穩(wěn)定劑的成分是由通過引入帶有紫外光吸功能的二苯甲酮官能團(tuán)和具有紫外線猝滅功能的磺酸鎳化合形成系列衍生物，以及二苯甲酮分子官能團(tuán)和起抗光氧化穩(wěn)定作用的酚及其衍生物化合形成的系列化合物及其混合物所組成。耐候試驗(yàn)結(jié)果表明，本光穩(wěn)定劑對(duì)提高染料，激光材料，信息記錄材料的抗紫外光氧化褪色有顯著的效果。 P3395-光穩(wěn)定劑用聚酯的制備方法：相應(yīng)的直鏈羥基哌啶醇和直鏈二元酸酯為單體原料，在催化劑有機(jī)鈦酸酯的存在下進(jìn)行縮聚反應(yīng)?？s聚反應(yīng)分常壓縮聚和減壓縮聚兩段，常壓縮聚時(shí)間為1～5小時(shí)，減壓縮聚時(shí)間為3～7小時(shí)，真空度為0.094～0.1MPa，反應(yīng)溫度均為140～200℃。縮聚反應(yīng)體系中加入抗氧劑亞磷酸三(2，4-二叔丁基苯基)酯，其加入量為反應(yīng)原料總量的0.1～2.0wt%，結(jié)構(gòu)式I為：式中R為乙撐或丙撐，R1為C3～C5的直鏈碳鏈，R2為甲基或乙基，n為20～50的正整數(shù)。 染料及其信息記錄材料光穩(wěn)定劑：屬于染料及其激光材料，信息記錄材料的防止紫外光氧化褪色技術(shù)領(lǐng)域。其背景技術(shù)來自于信息技術(shù)和激光技術(shù)。通過添加本光穩(wěn)定劑從而達(dá)到提高染料，激光材料，信息記錄材料等的耐候，抗光氧化褪色的能力。本光穩(wěn)定劑的成分是由化學(xué)式為：2-(N’-N*’羥基苯基)N-N*羥基苯并三氮唑和1-R，N-N*R*苯并三氮唑的苯并三氮唑及其衍生物所組成。實(shí)例有2-(2’，4’-二羥基苯基)-5，6-二羥基苯并三氮唑和1，6-二羥基苯并三唑。耐候試驗(yàn)結(jié)果表明，本光穩(wěn)定劑對(duì)提高染料，激光材料，信息記錄材料的抗紫外光氧化褪色有明顯的效果。 光穩(wěn)定劑中間體2，2，6，6－四甲基－4－哌啶胺類化合物的制備方法：確切地說是由2，2，6，6－四甲基－4－哌啶酮與胺類化合物反應(yīng)制備受阻胺類光穩(wěn)定劑的中間體的方法。采用三步法制備光穩(wěn)定劑中間體2，2，6，6－四甲基－4－哌啶胺類化合物，主要是由預(yù)混反應(yīng)，脫水，加氫三步反應(yīng)完成。使副產(chǎn)進(jìn)一步減少，產(chǎn)品收率、純度高，后處理進(jìn)一步簡(jiǎn)化，產(chǎn)品具有很好的儲(chǔ)存穩(wěn)定性。產(chǎn)品存放六個(gè)月后，色度仍符合標(biāo)準(zhǔn)。 具有自協(xié)同效應(yīng)的高分子光穩(wěn)定劑的制備方法：側(cè)鏈上同時(shí)帶有受阻胺（HA）和鄰羥基二苯甲酮（HBP）基團(tuán)的具有自協(xié)同效應(yīng)的高分子光穩(wěn)定劑的制備方法。它是用分別含有2，2，6，6－四甲基哌啶（受阻胺－HA）和2－羥基二苯甲酮（HBP）光穩(wěn)定基團(tuán)的烯類不飽和單體，通過自由基聚合法制得。在聚合物的光穩(wěn)定試驗(yàn)中表明，用本發(fā)明方法制得的高分子光穩(wěn)定劑具有明顯的協(xié)同效應(yīng)。所制備的自協(xié)同效應(yīng)高分子光穩(wěn)定劑是一種全新型光穩(wěn)定助劑。
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