光穩(wěn)定劑的作用機理

光穩(wěn)定劑可以明顯地、選擇性地消化吸收高效的紫外光，并通過熱工或釋放無害的低調輻射源以傳熱的形式將消化吸收的動能耗散，從而防止對皮膚的傷害，避免聚合物材料因消化吸收太陽輻射動能而激發(fā)，從而產生光物理和光化學反應溶解。

不同類型的光穩(wěn)定劑，其濃縮、消化、吸收、轉化的原理各不相同，介紹如下:;

1. 苯甲酮

二苯甲酮是紫外線消化吸收劑中應用最廣泛的一類光穩(wěn)定劑。這種光穩(wěn)定劑對UV-A、UV-B、UV-C的消化吸收效果相對較慢。分子結構中的酮基和甲基可以轉化為必不可少的共價鍵，形成丁基螯合環(huán)。消化吸收紫外光動能后，對分子結構產生熱沖擊，破壞固有共價鍵，打開螯合環(huán)。此外，消化吸收的紫外光能會激發(fā)分子結構中的羰基，導致互變異構，轉化為烯醇結構，這也消耗了一些動能。在這些光穩(wěn)定劑中，分子結構中共價鍵的抗壓強度與光穩(wěn)定的實際效果有關氧鍵越強，破壞它所需的動能越大，消化吸收消耗的紫外線動能越多，實際效果越好;事實恰恰相反。穩(wěn)定的實際效果還與羰基上烷氧基鏈的長度有關。如果它很長，則與聚合物混溶良好。穩(wěn)定的實際效果剛剛好。在二苯甲酮光穩(wěn)定劑中羰基的鄰位必須有一個甲基，否則不能產生固有的共價鍵，不能作為有鄰位甲基的光穩(wěn)定劑，它可以消化吸收290~380~m的紫外線，而它幾乎不能消化吸收可見光，不會上色。對高分子材料和高分子化合物的相容性也有好處。如果羰基相鄰位置有兩個甲基，則可消化吸收300~400 fzm的紫外光，部分可見光也可消化吸收。由于可見光被消化吸收，使其相互補充，光不平衡，所以加入這種光穩(wěn)定劑的物體會呈現(xiàn)淡黃色。與大分子材料和高分子化合物的相容性也較差，因此其主要用途較小。沒有鄰羥基的二苯甲酮雖然能消化吸收紫外線，但暴露在陽光下會自行溶解，因此不適合作為光穩(wěn)定劑。

2. 水楊酸鈉脂類

水楊酸鈉脂類光穩(wěn)定劑最早被使用，水楊酸鈉酯在分子結構上也有一個必不可少的共價鍵。這類光穩(wěn)定劑對紫外線的消化吸收工作能力很低，消化吸收范圍很窄(小于340vm)。但經過一定時間的紫外線照射后，其消化吸收會慢慢擴大，直到有較大的消化吸收。這也是因為它在紫外線照射下產生大分子重排，產生對紫外光吸收較強的二苯甲酮結構，從而增強其對紫外光的消化和吸收效率。因此被稱為先鋒光穩(wěn)定器。二甲基二苯甲酮及分子結構重排后形成的化合物可以消化吸收部分可見光而呈現(xiàn)淺黃色，使加入該光穩(wěn)定劑的組分變黃。

3、苯并三唑

苯并三唑類光穩(wěn)定劑的作用機理與二苯甲酮類相似。苯并三唑對波長300~400~m的光具有廣泛的消化吸收作用。400~m以上的可見光很難被消化吸收，因此產品不易變色。此外，取代丙烯腈和三嗪光穩(wěn)定劑也根據(jù)其作用機理進行順反異構化，使光的傳熱環(huán)釋放而不產生有害動能。丙烯腈代紫外光吸收劑可消化吸收290~320Fm紫外光，但不能消化吸收可見光，不易使添加物變色。三線光穩(wěn)定劑可消化吸收300~400~m u