جذب کننده UV در مقابل تثبیت کننده نور: تفاوت چیست؟

نور خورشید یکی از عوامل اصلی تخریب پلاستیک، پوشش، چسب، الیاف و سایر مواد مبتنی بر پلیمر-است. قرار گرفتن طولانی مدت در معرض اشعه ماوراء بنفش (UV) می تواند باعث شودمحو شدن رنگ، زرد شدن، از دست دادن براقیت، ترک خوردن سطح، گچ شدن، شکنندگی و زوال خواص مکانیکیبرای بهبود دوام در فضای باز، فرمول سازها اغلب استفاده می کنندجاذب های UVوتثبیت کننده های نور. با این حال، این اصطلاحات گاهی اوقات به جای یکدیگر استفاده می شوند، که می تواند باعث سردرگمی در هنگام انتخاب مواد افزودنی شود.

بنابراین، تفاوت بین a چیستجاذب UV و تثبیت کننده نور? آیا آنها یکسان هستند؟ و چه زمانی تولید کنندگان باید از الف استفاده کنندجاذب UV, a تثبیت کننده نور HALS، یا ترکیبی از هر دو؟

نکته کلیدی این است که آنها از طریق مکانیسم های مختلف از پلیمرها محافظت می کنند.

جاذب UV چیست؟

A جاذب UV (UVA)یک افزودنی طراحی شده برای جذب پرتوهای مضر فرابنفش قبل از آن که انرژی آسیب قابل توجهی به پلیمر وارد کند. هنگامی که یک پلیمر در معرض نور خورشید قرار می گیرد، تابش UV می تواند واکنش های فتوشیمیایی را در ماتریس پلیمری آغاز کند. الفجاذب UVترجیحاً بخشی از این اشعه ماوراء بنفش پر انرژی-را جذب می‌کند و انرژی جذب‌شده را به عنوان گرمای سطح پایین-تلف می‌کند. این امر میزان انرژی مضر UV را که به زنجیره های پلیمری می رسد کاهش می دهد.

مشترکجاذب UVخانواده ها را شامل می شودبنزوتریازول ها، بنزوفنون ها و تریازین ها. جاذب های بنزوتریازول UV، مانند UV-328، UV-329 و UV-326، به طور گسترده ای مورد استفاده قرار می گیرند که در آن محافظت گسترده UV و سازگاری خوب مورد نیاز است.

این باعث می شود یکجاذب UV برای پلاستیکبه ویژه زمانی مفید است که نگرانی اصلی محافظت از مواد در برابر تاثیر اولیه اشعه UV باشد.

تثبیت کننده نور چیست؟

تثبیت کننده نوریک اصطلاح گسترده‌تر برای افزودنی‌هایی است که مقاومت پلیمرها و پوشش‌ها را در برابر تخریب ناشی از نور{0}} بهبود می‌بخشند. یکی از مهم ترین انواع تثبیت کننده های نور می باشدهالز، یاتثبیت کننده های نور آمین مانعبر خلاف یک جاذب UV،HALS در درجه اول با جذب اشعه ماوراء بنفش کار نمی کند. در عوض، HALS با برهمکنش با واسطه‌های رادیکال آزاد تولید شده در طی تخریب پلیمر، چرخه تخریب نور اکسیداتیو را قطع می‌کند. HALS را می توان در طول فرآیند تثبیت بازسازی کرد، که به کارایی بالا و عملکرد بلند مدت آن کمک می کند.

این تمایز هنگام مقایسه الف مهم استجاذب UV در مقابل HALS.

یک جاذب UV بیشتر شبیه a عمل می کندفیلتر، کاهش میزان پرتوهای مضر UV وارد پلیمر می شود. HALS بیشتر شبیه a عمل می کندسیستم دفاع شیمیایی، سرکوب واکنش‌های رادیکال آزاد-که در طول اکسیداسیون نوری رخ می‌دهند.

جذب کننده UV در مقابل تثبیت کننده نور: تفاوت اصلی

ساده ترین راه برای درک تفاوت این است که به مکانیسم آنها نگاه کنید.

بنابراین، پرسیدن اینکه آیا الفجاذب UV یا تثبیت کننده نور"بهتر" است همیشه یک پاسخ واحد ندارد. آنها برای رسیدگی به مراحل مختلف فرآیند تخریب نوری طراحی شده اند.

جذب کننده UV در مقابل HALS برای پلاستیک ها

برای سازندگانی که به دنبال aتثبیت کننده UV برای پلاستیک، انتخاب به شدت به پلیمر، هندسه محصول، رنگدانه، قرار گرفتن در معرض فضای باز و عمر مورد انتظار بستگی دارد.

جاذب های UVمی تواند به ویژه زمانی مفید باشد که محافظت در برابر اشعه ماوراء بنفش و حفظ ظاهر مهم باشد. آنها می توانند به کاهش تغییر رنگ و محافظت از ماتریکس پلیمری در برابر اشعه ماوراء بنفش کمک کنند.

هالزاز سوی دیگر، در بسیاری از کاربردهای پلی الفین بسیار موثر هستند و به ویژه در محصولاتی با سطح در معرض بزرگ، از جمله فیلم ها و الیاف، مفید هستند. اطلاعات فنی صنعت، HALS را برای تثبیت نور پلی اولفین بسیار موثر تشخیص می دهد.

به همین دلیل، برنامه هایی مانند محصولات پلی پروپیلن در فضای باز، فیلم های پلی اتیلن و پلاستیک های کشاورزی ممکن است از HALS به عنوان یک جزء مهم بسته تثبیت کننده استفاده کنند.

آیا به هر دو جذب کننده UV و HALS نیاز دارید؟

در بسیاری از برنامه های کاربردی، پاسخ این استهر دو.

A جاذب UV + HALSاین سیستم می‌تواند حفاظت تکمیلی را ارائه دهد زیرا این دو افزودنی جنبه‌های مختلف تخریب نوری پلیمر را مورد توجه قرار می‌دهند. جاذب اشعه ماوراء بنفش انرژی مضر UV وارد مواد را کاهش می دهد، در حالی که HALS به کنترل واکنش های رادیکال آزاد-مسئول تخریب فتو اکسیداتیو کمک می کند.

این رویکرد در حال حاضر به طور گسترده در سیستم های تثبیت تجاری استفاده می شود. برای مثال، BASF ترکیبات UVA/HALS را به عنوان فناوری‌های مکمل توصیف می‌کند و ترکیباتی را ارائه می‌کند که برای بهبود حفظ رنگ و براقیت و دوام طولانی مدت طراحی شده‌اند.

برای پوشش‌های فضای باز، پلاستیک خودرو، پوشش‌های معماری، فیلم‌ها و سایر کاربردهای سخت، ترکیبی ازجاذب UV و تثبیت کننده نور HALSبنابراین ممکن است حفاظت جامع تری نسبت به تکیه بر هر یک از افزودنی ها به تنهایی فراهم کند.

جاذب UV یا HALS: کدام یک را باید انتخاب کنید؟

جهانی وجود نداردبهترین تثبیت کننده UV برای پلاستیک ها. افزودنی صحیح بستگی به کاربرد دارد.

اگر شرط اولیه این است کهتابش UV را فیلتر کرده و از رنگ، شفافیت یا ظاهر محافظت می کند، یک مناسبجاذب UVممکن است نقطه شروع باشد

اگر ماده به شدت در برابر اکسیداسیون نوری حساس است و نیاز به محافظت طولانی مدت در برابر ترک‌خوردگی سطحی، گچ‌شدن و زوال مکانیکی دارد،هالزممکن است نقش مهمتری داشته باشد.

برای کاربردهای سخت در فضای باز، فرمول سازها ممکن است از آن استفاده کنندجاذب UV و HALS با هم. فرمول نهایی ممکن است شامل آنتی اکسیدان ها و سایر تثبیت کننده ها نیز باشد زیرا پردازش حرارتی و اکسیداسیون می تواند به تخریب پلیمر نیز کمک کند. سیستم های تثبیت تجاری اغلب حول چندین مکانیسم مکمل به جای یک افزودنی واحد طراحی می شوند.

انتخاب جاذب UV مناسب برای کاربرد شما

همه جاذب های UV عملکرد یکسانی ندارند.جاذب های بنزوتریازول UVمعمولاً برای محافظت گسترده در برابر اشعه ماوراء بنفش انتخاب می شوند، در حالی که بسته به پلیمر و شرایط پردازش ممکن است خانواده های شیمیایی مختلف ترجیح داده شوند.

به عنوان مثال، UV-326, UV-328وUV-329جاذب های بنزوتریازول{0}}نوع UV با ساختارهای مولکولی و پروفایل های کاربردی متفاوت هستند. هنگام انتخاب یکجاذب UV برای پلاستیکفرمول‌سازها باید سازگاری پلیمر، محدوده جذب UV، فرار، مقاومت در برابر مهاجرت، دمای پردازش، شفافیت و الزامات هوازدگی طولانی‌مدت را در نظر بگیرند.

همین اصل در مورد HALS نیز صدق می کند. گریدهای مختلف HALS برای سیستم‌های پلیمری مختلف، شرایط پردازش و کاربردهای نهایی{1}}طراحی شده‌اند.

بنابراین، صرفاً انتخاب ماده افزودنی با بالاترین جذب UV لزوماً بهترین نتیجه نهایی را ایجاد نمی کند.

جذب کننده های UV و تثبیت کننده های نور در پوشش ها

تمایز بین این فناوری ها نیز در این زمینه حائز اهمیت استپوشش ها.

جاذب های UV می توانند اشعه های مضر UV را فیلتر کنند و به محافظت از پوشش و لایه زیرین کمک کنند. HALS می‌تواند تخریب رادیکال‌های آزاد-را سرکوب کند و به حفظ خواص سطحی مانند براقیت و در عین حال کاهش ترک‌خوردگی و گچی کمک کند.

به همین دلیل استجاذب UV و ترکیبات HALS برای پوشش هابه طور گسترده در کاربردهای خودرو، صنعتی، معماری و سایر کاربردهای پوشش خارجی استفاده می شود.

برای پوشش های شفاف و پوشش های شفاف، ویژگی های نوری جاذب UV اهمیت ویژه ای دارد. برای پوشش های پیگمانته، سازگاری با رنگدانه ها، سیستم های رزین و سایر افزودنی ها نیز باید در نظر گرفته شود.

تفاوت بین الفجاذب UV و تثبیت کننده نوررا می توان به سادگی خلاصه کرد: در درجه اول یک جاذب UVاشعه مضر UV را جذب می کند، در حالی که یک تثبیت کننده نور HALS در درجه اولواکنش‌های رادیکال آزاد- مرتبط با تخریب فتواکسیداتیو را کنترل می‌کند.

بنابراین آنها صرفاً محصولات قابل تعویض نیستند.

برای محافظت نسبتاً ساده در برابر اشعه ماوراء بنفش، مناسب استجاذب UVممکن است عملکرد مورد نیاز را ارائه دهد. برای تقاضای پلاستیک و پوشش در فضای باز،هالزمی تواند تثبیت طولانی مدت- بسیار موثری را ارائه دهد. با این حال، در بسیاری از فرمول‌بندی‌های{2}}با عملکرد بالا، مؤثرترین رویکرد ترکیب الف استجاذب UV و HALSبه طوری که از طریق مکانیسم های مکمل از پلیمر محافظت می کنند.

حقتثبیت کننده UV برای پلاستیکدر نهایت به پلیمر، شرایط پردازش، ضخامت محصول، قرار گرفتن در معرض فضای باز، نیازهای رنگ و عمر مورد انتظار بستگی دارد. هوازدگی آزمایشگاهی و آزمایش فرمولاسیون برای تعیین نوع افزودنی مناسب و دوز مهم باقی مانده است.