光稳定剂的介绍

光稳定剂（Light stabilizer/photostabilizer）是高分子制品（如塑料、橡胶、涂料、合成纤维）的一种重要添加剂。要功能是防止高分子材料在光照条件下发生老化，从而延长其使用寿命。

太阳光中的紫外线是对高分子材料产生老化作用的主要原因。虽然紫外线仅占太阳光的5%左右，但其能量巨大，足以引发高分子材料的自我氧化和降解，破坏化学键，导致材料性能下降。光稳定剂通过屏蔽或吸收紫外线，防止紫外线透入高分子内部；吸收并转化能量，将紫外线能量转化为安全的热能或发光形式；猝灭单线态氧，接受高分子中发色团所吸收的能量，并将其以热量等形式发散出去；捕获自由基，抑制光氧化过程，阻止高分子链的断裂和交联等方式对材料进行保护。

按照如上的作用机理，光稳定剂可以分为以下几类：

1. 光屏蔽剂

   - 成分：碳黑、氧化钛等无机颜料和酞菁蓝、酞菁绿等有机颜料。

   - 作用方式：遮蔽或反射紫外线，防止其透入高分子内部。

   - 特点：碳黑屏蔽效果最好，但具有遮光性和着色性，适用于不透明材料。

2. 紫外线吸收剂

   - 成分：邻羟基二苯甲酮类、苯并三唑类、水杨酸酯类、三嗪类、取代丙烯腈类等。

   - 作用方式：吸收波长为290~410nm的紫外线，转化为无害的热能或发光形式。

   - 特点：适用性广，但易挥发、迁移，可能影响环境。

3. 猝灭剂

   - 成分：二价的有机镍螯合物等。

   - 作用方式：接受高分子中发色团所吸收的能量，以热量、荧光或磷光形式发散出去。

   - 特点：稳定效果好，多用于薄膜和纤维，但重金属离子可能有毒性。

4. *自由基捕获剂

   - 成分：受阻胺光稳定剂（HALS）等。

   - 作用方式：捕获高分子中生成的活性自由基，抑制光氧化过程。

   - 特点：高效、色浅，能保护制品表面和薄制品，但属纯有机化合物，可能易挥发、迁移。

5. 氢过氧化物分解剂

   - 成分：受阻胺类光稳定剂中的一种。

   - 作用方式：分解过氧化物，生成稳定的氮-氧自由基，进一步捕获自由基。

   - 特点：与自由基捕获剂协同作用，提高光稳定效果。

在实际应用中，光稳定剂的选用需要考虑聚合物的最大敏感波长，选用在此波长范围内有尽可能提高吸收系数的品种；考虑抗氧剂、热稳定剂、润滑剂、着色剂等对光稳定剂效能的影响；对于接触食品的塑胶原料产品，应慎加考虑光稳定剂的毒性。