炎炎夏日毒辣的陽光讓人們紛紛戴上了帽子和墨鏡,尤其是愛美的女士們恨不得全副武裝起來,因為她們知道紫外線會讓皮膚曬黑,更可怕的是會曬老(皺紋、斑點)。
其實紫外線不僅對皮膚有傷害,也會加速很多材料的老化。耐光性是大多數(shù)應(yīng)用于戶外的涂料需要考量的重要指標之一。
紫外線對漆膜的傷害會導(dǎo)致以下問題:
紫外線究竟是何方神圣,威力如此之大?先讓我們來看看頭頂上的太陽吧。太陽輻射(太陽光譜)主要由紫外光、可見光和紅外光組成,見下圖。波長較長的光如紅外線能夠振動整個原子,但是它們的能量非常微弱,不足于破壞原子結(jié)構(gòu)。而紫外線波長短,頻率高,能量大,能從原子中剝離電子,讓原子分裂發(fā)生電離,產(chǎn)生自由基。正是這種電離能力讓紫外線變得危險和具有殺傷力!
涂料的成膜物質(zhì)主要為各類聚合物,有機分子鍵裂解需要能量(A-B→A.+B.),紫外線的能量可以讓大多數(shù)聚合物裂解,不同的分子鍵裂解需要的能量不同。
下圖為部分聚合物的光化學敏感區(qū):
紫外線的威力如此之大,我們有沒有什么好辦法來對抗它,保護并延長涂料的使用壽命呢?答案是肯定的,這位功臣就是“光穩(wěn)定劑”!
光穩(wěn)定劑是如何施展魔法的呢?
簡單來說,光穩(wěn)定劑主要靠它的兩大戰(zhàn)將:1.紫外吸收劑(UV absorber,簡稱UVA) 2.自由基捕捉劑(Hindered amine light stablizer,簡稱HALS)來打敗紫外線的破壞的。UVA會在樹脂呈激發(fā)態(tài)CH*形成前吸收一部分的紫外線,將它轉(zhuǎn)化為熱能;而沒被吸收的紫外線會攻擊原子產(chǎn)生自由基,HALS會將這些自由基捕捉配對,成為穩(wěn)定的原子,從而阻斷自由基導(dǎo)致的鏈式反應(yīng)。
光穩(wěn)定劑的發(fā)展歷程
經(jīng)過了近50年的發(fā)展,光穩(wěn)定劑的化學類型不斷發(fā)展成為了一個大家族,新型的高性能光穩(wěn)定劑的吸收效率和保護時長有了顯著提高。
面對如此繁多的產(chǎn)品,我們該如何選擇合適的光穩(wěn)定劑呢?確定科學的指標將為我們的選擇提供理性的依據(jù)。我們將在接下來的文章為大家解析,敬請持續(xù)關(guān)注!