高分子材料的光稳定剂
高分子材料的光稳定剂
一、引言
高分子材料的光稳定剂是一种能够有效提高高分子材料耐光性能的添
加剂。在高分子材料中，由于长时间暴露在紫外线下，会导致其物理
和化学性质发生变化，从而影响其使用寿命和性能。因此，为了保障
高分子材料的使用寿命和性能，需要加入光稳定剂。
二、光稳定剂的分类
根据不同的化学结构和作用机理，光稳定剂可分为吸收型、反应型和
复合型三类。
1. 吸收型光稳定剂
吸收型光稳定剂主要通过吸收紫外线来保护高分子材料。它们可以将
紫外线转化为热能或发生电荷转移过程来达到保护效果。常见的吸收
型光稳定剂有苯酚类、二酚类、三唑类等。
2. 反应型光稳定剂
反应型光稳定剂主要通过与自由基等活性物质反应来消除它们，从而
达到保护效果。常见的反应型光稳定剂有亚胺类、硫醇类、酚醛类等。
3. 复合型光稳定剂
复合型光稳定剂是吸收型和反应型光稳定剂的结合体。它们既能吸收
紫外线，又能消除自由基等活性物质，从而更加有效地保护高分子材料。常见的复合型光稳定剂有氨基酸类、磷酸盐类、硅酮类等。
三、光稳定剂的选择与应用
选择合适的光稳定剂是保障高分子材料耐光性能的关键。在选择时需
要考虑以下因素：
1. 高分子材料的种类和使用条件：不同种类的高分子材料在使用条件
下所受到的紫外线辐射强度和波长范围不同，因此需要选择适合该种
高分子材料和使用条件下的光稳定剂。
2. 光稳定剂的化学结构：不同化学结构的光稳定剂对不同波长范围内
的紫外线吸收能力不同，因此需要根据高分子材料所受到的紫外线波
长范围选择适当的化学结构。
3. 光稳定剂的添加量：过多或过少的光稳定剂都会对高分子材料的性
能产生不利影响，因此需要根据高分子材料的种类和使用条件确定适
当的添加量。
在实际应用中，光稳定剂通常以粉末或颗粒形式添加到高分子材料中，也可以通过溶液加入或者在制备过程中加入。
四、发展趋势
目前，随着人们对环保和可持续发展的重视，绿色环保型光稳定剂越
来越受到关注。这些光稳定剂具有低毒性、低挥发性、无卤素等特点，能够有效地提高高分子材料耐光性能，并且不会对环境造成污染。因此，在未来的发展中，绿色环保型光稳定剂将成为一个重要的研究方向。
五、结论
高分子材料的光稳定剂是一种非常重要的添加剂，在保障高分子材料
耐光性能方面起着至关重要的作用。通过选择合适的化学结构、添加
量和使用方法等措施，可以有效地提高高分子材料耐光性能，延长其
使用寿命和提高其性能表现。未来，绿色环保型光稳定剂将成为高分
子材料光稳定剂的一个重要发展方向。
光稳定剂
光稳定剂 国内光稳定剂产业发展现状 1．产能与消费 光稳定剂属于耐候性稳定助剂，旨在通过屏蔽、吸收紫外线或猝灭紫外线激发的激发态分子能量、捕获自由基等方式达到抑制光氧化降解，延长制品寿命之目的。目前市售的品种主要包括二苯甲酮类、苯并三唑类、三嗪类等紫外线吸收剂，镍盐类激发态猝灭剂和受阻胺类光稳定剂等。光稳定剂多用于户外制品，农用塑料大棚膜是国内最大的光稳定剂消费市场。从结构来看，受阻胺光稳定剂的产耗量最大，以622、944为代表的聚合型受阻胺光稳定剂品种已经成为农膜用光稳定剂的支柱产品(表12一表15)。值得注意的是，以苯并三唑类和二苯甲酮类为代表的紫外线吸收剂产能迅速增加，并已走出国门，出口创汇。表明我国光稳定剂行业的产品结构趋向合理。 2．技术进展与发展趋势 在受阻胺品种开发方面，继第一代低分子量品种GW—540、GW—770和第二代聚合型高分子量品种622、944之后，第三代、第四代复合型和反应型品种783、628研发成功，预示着我国受阻胺光稳定剂正
在接近国外先进水平。在紫外线吸收剂领域，苯井三唑类新品种UV-329(UV—5411)、三嗪类高效紫外线吸收剂UV—425(UV-1164)和全新结构的五色高效紫外线吸收剂UV-419、光稳定剂GW-461l以及应用于工程塑料的新型紫外线吸收剂UV-418开始应市，这无疑极大地丰富了国内光稳定剂市场的品种和结构。 展望未来，光稳定剂的市场前景十分诱人，根据国家轻工总会的发展规划，2005年国内仅农膜行业对光稳定剂的需求量就将达到2 000吨以上，加上其他方面需求，2005年、2010年我国光稳定剂需求量将分别超过2 500吨和5 000吨。 结合国内光稳定剂发展现状和世界光稳定剂的发展趋势，确定今后我国光稳定剂行业的发展方向如下：①加强光稳定剂的基础研究，创新开发具有提高产品光、热稳定耐久性、耐水解及耐油性，降低挥发性、毒性，改善与聚合物的相容性的新结构和新品种，②加大受阻胺光稳定剂中间体的国产化力度，尽快实现具有代表性的重要品种的国产化； ③强化应用技术的研究，开发具有专用化、功能化的复合型光稳定剂品种。 光稳定剂是提高分子材料稳定性的一种物质，它能够纺织高分子材料发生光氧老化，大大提高它们的使用寿命。目前全球光稳定剂市场以高于整个塑料助剂市场2%的速度增长。可以预测，随着聚合物材料
助剂在高分子材料加工中的作用和应用
助剂在高分子材料加工中的作用和应用 高分子材料加工是一项非常重要的工艺，它可以让我们制造出各种各样的塑料、橡胶等材料，以应对不同领域的需求。但是，高分子材料本身具有柔软、易断裂、容易老化等缺点，因此人们需要使用助剂来改善其性能。在本文中，我们将详细介绍助剂在高分子材料加工中的作用和应用。 一、添加剂的种类 1.稳定剂 稳定剂是指一种能够调整聚合反应的速率，防止聚合物在加工过程中出现升温、裂解、质量不均等问题的化学品。它可以被分为热稳定剂和光稳定剂两种。热稳定剂能够防止塑料在高温加工过程中的劣化，而光稳定剂则能够防止塑料在阳光下发生老化。 2.增塑剂 增塑剂是一种能够提高塑料柔软程度的化学添加剂，通常用于生产柔软、延展性强的材料，如PVC、PE 和EVA。增塑剂的作
用原理是通过让聚合物链产生位移，降低分子间相互作用力，从 而降低接枝点之间的距离，从而提高聚合物的柔韧性。 3.填充剂 填充剂是一种将其它无机或有机物质添加到聚合物中来改善材 料性能的助剂。填充剂能够增强聚合物的机械强度，改善材料的 导热性、燃烧性和弹性等性能。常见的填充剂有滑石粉、石墨、 铝肯石等。 4.防火剂 防火剂是一种能够提高塑料抵抗火灾的化学品，防火剂通常采 用含磷、含氮、含锰等元素的化合物，能够降低燃烧的点火温度，减少火焰燃烧的速度和持续时间，防止火焰传播。 5.抗氧化剂 抗氧化剂是一种能够防止聚合物老化的化学品，可以降低材料 在空气中暴露的情况下，由于氧化反应而导致的重量损失、强度
降低等问题。常见的抗氧化剂有 Hindered Amine Light Stabilizers (HALS)、Phenolic Antioxidants (PA) 等。 6.润滑剂 润滑剂是一种能够减小高分子材料表面摩擦系数的化学品，在 高温高压下，能够保持材料展向均匀，减少材料表面的瑕疵与缺陷，提高产品表面光泽度。常见的润滑剂有内润滑剂和外润滑剂。 二、添加剂应用示例 1.增塑剂的应用 PVC是最常用的增塑塑料之一，通过加入适量的增塑剂，可以 生产出柔韧、抗拉强度好的PVC材料。抗老化增塑剂是一种能够 在高温、高湿度等极端条件下保护PE材料的增塑剂，可以在保证 材料柔韧性的前提下，大大提高材料的防老化性能。 2.填充剂的应用
材料添加剂论文
受阻胺类光稳定剂机理的研究与应用进展 姓名：韩天昊 班级：工材080 学号：10083489 授课教师：辛忠
摘要：受阻胺类光稳定剂HALS是一种新型高效的光稳定剂广泛应用于高分子材料中。介绍了HALS的作用机理、分类、合成工艺、国内外生产及消费情况。展望了HALS 的发展方向，并为今后发展HALS提出了合理的建议。 关键词：受阻胺类；光稳剂；受阻胺光稳剂；机理；现状；开发
前言 光稳定剂能够防止高分子材料发生光老化，大大延长它的使用寿命，效果十分显著。目前，在农用塑料薄膜、军用器械、有机玻璃、采光材料、建筑材料、耐光涂料、医用塑料、防弹夹层玻璃、合成纤维、工业包装材料、橡胶制品等许多长期户外或灯光作用下的高分子制品中，光稳定剂都是必不可少的添加组分。随着高分子材料的应用领域逐步扩大，光稳定剂必将进一步迅速发展。 光稳定剂品种繁多，按作用机理一般可分为四类：1、光屏蔽剂，包括炭黑、氧化锌和一些无机颜料；2、紫外线吸收剂，包括水杨酸酯类、二苯甲酮类、苯并三唑类、三嗪类、取代丙烯腈类等有机化合物；3、猝灭剂，主要是镍的有机化合物；4、自由基捕获剂，主要是受阻胺类衍生物。目前世界上光稳定剂发展最快的是受阻胺类，由于受阻胺光稳定剂（hindered amine light stabilizer，简称HALS）具有捕获自由基、分解过氧化物的能力，稳定效果比紫外线吸收剂高2 -4倍，因而自20 世纪70年代日本首次开发出HALS后，在国际上受到普遍重视，得到广泛开发和应用，成为增长速度最快的助剂之一。国外许多化学公司相继步入了HALS的开发和生产行列。除最早进行HALS开发研究的瑞士Ciba-Geigy公司和日本三共公司外，美国的氰胺公司、古德里奇公司、博格-华纳公司，日本的住友化学公司和旭电化工业公司，德国赫斯特公司都先后开发出自己的受阻胺产品，前苏联也研究了HALS并开发出系列产品。北京化工三厂、山西化工研究所、北京助剂研究所等单位也研制和生产出了国内的受阻胺产品。进入20世纪90年代末期，随着HALS抗热氧稳定化功能的开发，HALS又有了新的应用领域。
受阻胺类光稳定剂
受阻胺类光稳定剂（HALS） 应用化学10-1班倪飞06102686 摘要：高分子材料长期暴露在日光或短期至于强荧光下，由于吸收了紫外线能 量，引起自动氧化反应，导致了聚合物的降解，使得制品变色、发脆、性能下降，以致无法使用。这一过程称为光氧老化或光老化，能抑制或减缓这一过程的措施，称为光稳定，所加入的物质称为光稳定剂。而受阻胺光稳定剂就是其中一种，而且是众多光稳定剂中最高效的。本文简要介绍了受阻胺光稳定剂以及其发展历程和进来的研究进展。 关键词：HALS；光稳定剂；发展历程；研究进展 引言：光稳定剂是抑制或减缓由于光氧化作用使高分子材料发生降解的助剂。HALS是继光屏蔽剂、紫外线吸收剂、淬灭剂之后一种新型高效光稳定剂，其效果为传统光稳定剂的2~4倍，与紫外线吸收剂和抗氧剂有良好的的协同效应。该类稳定剂不会使树脂着色，低毒或无毒，能满足薄膜制品、纤维制品和食品包装材料的要求，因此HALS从20世纪70年代问世以来，一直是聚合物稳定化助剂领域中研究的热点。进入20世纪90年代末期，随着HALS抗热氧化功能的开发，HALS又有了新的应用领域。 1、HALS的发展历程 受阻胺类光稳定剂最早工业化的是20世纪70年代中期由日本三菱公司研制开发的LS-744，即苯甲酸2,2,6,6-四甲基哌啶脂，1974年瑞士Ciba-Geigy公司也合成了相同的产品。其用于塑料、橡胶等高分子材料的防老化，其光稳定效果是传统吸收型光稳定剂的2~4倍，且与许多树脂具有良好的相容性，是目前发展最快的一类稳定剂。国际上受阻胺类光稳定剂年用量增长率为20％~30％，消费总量已占稳定剂总量的44％，跃居各类稳定剂之首。近几十年来，受阻胺类光稳定剂一直是非常活跃的研究领域，不断有新产品出现。高分子量受阻胺无毒性污染，可以直接用于食品的包装材料中,如Tinuvin 622 、Chimassorb944、CyasorbUV3346均已获得美国食品和药物管理局(FDA)的批准，可用于接触食品材料中。单体型高分子量受阻胺，如汽巴－嘉基公司的Chimassorb119，Chimassorb2020及山西省化工研究所开发的GW-628，主要用于耐候性要求较高的应用领域，且综合性能优良。功能化受阻胺是在受阻胺类光稳定剂中键合具有紫外吸收、抗热氧化、过氧化物分解等功能的基团，做到一剂多用。低碱性化受阻胺解决了传统受阻胺与含卤树脂、酸性树脂的协同稳定作用差的问题。反应型受阻胺结构中带有反应性基团，在聚合物制备、加工中键合到聚合物主链上，形成带有受阻胺官能团的永久性光稳定聚合物，提高了受阻胺类光稳定剂在聚合物中的分散性能和光稳定效果。20世纪90年代以来，随着抗热氧稳定功能的开发，受阻胺类光稳定剂又有了新的应用领域。HALS一直在继续开发中，不同时期有着不同的应市品种，如1980年开发的Tinuvin144，1982年开发的Sanol、LS765、Tinuvin292,1986年开发的Mark LA-68,80年代后期的Tinuvin440、Coodrite3150、ADK Stab LA-82、LD-90148等。 国内主要的品种有770，774，GW-540，PDS等。LS-774的工业生产方法是由苯
受阻胺光稳定剂
材料添加剂化学 小论文 浅谈受阻胺光稳定剂发展 赵彩松 指导教师：辛忠教授赵世成讲师 10073260 工材070班 日期：2010年11月9日
浅谈受阻胺光稳定剂发展 工材070 赵彩松 10073260 摘要：本文简单介绍了受阻胺类光稳定剂的稳定机理，探讨了此类稳定剂目前国内外 的研究成果以及研究方法，并对其发展前景进行了展望。 关键词：受阻胺，光稳定剂，机理，进展，应用 The Development of HALS Caisong Zhao 10073260 Abstract: The stable mechanism and development trend of a novel and high effective hindered amine light stabilizer (HALS) are introduced .And the developmental prospect of HALS was analyzed. Keywords:HALS ,light stabilizer, mechanization, proceed ,application 前言 受阻胺类光稳定剂是20世纪70年代中期出现的一类新型高效稳定剂，用于塑料、橡胶等高分子材料的防老化，其光稳定效果是传统吸收型光稳定剂的2～4倍，且与许多树脂具有良好的相容性，是目前发展最快的一类稳定剂[1-2]。国际上受阻胺类光稳定剂年用量增长率为20％～30％，消费总量已占稳定剂总量的44％，跃居各类稳定剂之首。近几十年来，受阻胺类光稳定剂一直是非常活跃的研究领域，不断有新产品出现。高分子量受阻胺无毒性污染，可以直接用于食品的包装材料中，如Tinuvin 622、Chimassorb944、cyasorbuV3346均已获得美国食品和药物管理局(FDA)的批准，可用于接触食品材料中。单体型高分子量受阻胺，如汽巴---嘉基公司的chimassorbll9，Chimassorb2020及山西省化工研究所开发的G、Ⅳ-628，主要用于耐候性要求较高的应用领域，且综合性能优良[3-5]。 20世纪90年代以来，随着抗热氧稳定功能的开发，受阻胺类光稳定剂又有了新的应用领域。 正文 1、受阻胺光稳定剂及其稳定机理 受阻胺光稳定剂(HALS)具有独特的、卓越的光防护性能，因此受到国内外行业界的广泛关注，发展迅速。应用普遍。受阻胺光稳定剂为具有空间位阻效应的哌啶衍生物，其中含有烷基(R)或烷氧基(OR)，连接受阻哌啶基的辅助基团。由于辅助基和取代基有多种不同类型。由此产生了哌啶基数量和分子量不同的多种类型的受阻胺光稳定剂闭。关于HALS的稳定机理已有许多研究报道。一般认为有捕获自由基、分解过氧化氢、猝
高分子材料的光稳定剂
高分子材料的光稳定剂 一、引言 高分子材料的光稳定剂是一种能够有效提高高分子材料耐光性能的添 加剂。在高分子材料中，由于长时间暴露在紫外线下，会导致其物理 和化学性质发生变化，从而影响其使用寿命和性能。因此，为了保障 高分子材料的使用寿命和性能，需要加入光稳定剂。 二、光稳定剂的分类 根据不同的化学结构和作用机理，光稳定剂可分为吸收型、反应型和 复合型三类。 1. 吸收型光稳定剂 吸收型光稳定剂主要通过吸收紫外线来保护高分子材料。它们可以将 紫外线转化为热能或发生电荷转移过程来达到保护效果。常见的吸收 型光稳定剂有苯酚类、二酚类、三唑类等。 2. 反应型光稳定剂 反应型光稳定剂主要通过与自由基等活性物质反应来消除它们，从而 达到保护效果。常见的反应型光稳定剂有亚胺类、硫醇类、酚醛类等。 3. 复合型光稳定剂
复合型光稳定剂是吸收型和反应型光稳定剂的结合体。它们既能吸收 紫外线，又能消除自由基等活性物质，从而更加有效地保护高分子材料。常见的复合型光稳定剂有氨基酸类、磷酸盐类、硅酮类等。 三、光稳定剂的选择与应用 选择合适的光稳定剂是保障高分子材料耐光性能的关键。在选择时需 要考虑以下因素： 1. 高分子材料的种类和使用条件：不同种类的高分子材料在使用条件 下所受到的紫外线辐射强度和波长范围不同，因此需要选择适合该种 高分子材料和使用条件下的光稳定剂。 2. 光稳定剂的化学结构：不同化学结构的光稳定剂对不同波长范围内 的紫外线吸收能力不同，因此需要根据高分子材料所受到的紫外线波 长范围选择适当的化学结构。 3. 光稳定剂的添加量：过多或过少的光稳定剂都会对高分子材料的性 能产生不利影响，因此需要根据高分子材料的种类和使用条件确定适 当的添加量。 在实际应用中，光稳定剂通常以粉末或颗粒形式添加到高分子材料中，也可以通过溶液加入或者在制备过程中加入。
高分子材料助剂
高分子材料助剂 高分子材料助剂是一种添加到高分子材料中以改善其性能的化学物质。它们可以用于塑料、橡胶、纤维和其他高分子材料的生产过程中，以提高产品的质量、稳定性和功能。 高分子材料助剂的种类繁多，可以分为增塑剂、稳定剂、阻燃剂、增强剂、填充剂等多个类别。其中，增塑剂是其中一类较为常见的助剂。增塑剂可以增加高分子材料的柔软性、延展性和韧性，使其更易加工和成型。常见的增塑剂有邻苯二甲酸酯、磷酸酯和脂肪酸酯等。 稳定剂可以帮助高分子材料抵抗氧化、热降解和光降解等不良环境影响。其作用是通过抑制自由基、金属催化、光敏化和氧化反应等途径来延长高分子材料的寿命。一些常见的稳定剂包括有机锡化合物、光稳定剂和热稳定剂等。 阻燃剂是一类重要的高分子材料助剂，可使材料具有较好的阻燃性能。它们可以减缓燃烧速度、减少火焰蔓延和降低有害气体和烟雾的产生。常见的阻燃剂有溴化物、氯化物和磷化物等。 增强剂用于提高高分子材料的强度、刚度和耐磨性。主要的增强剂有玻璃纤维、碳纤维和纳米填料等。 填充剂主要是用来调整高分子材料的密度、热导率、膨胀系数和收缩性等性能。常见的填充剂包括粉末、纤维、颗粒和纳米颗粒等。
高分子材料助剂的应用可以使高分子材料具有更多的应用场景和功能。例如，通过添加阻燃剂，高分子材料可以在建筑行业中用于制造阻燃墙板、防火门和防火帘等；通过添加增塑剂，可以生产具有良好柔软性的塑料制品，如塑料袋和塑料瓶；通过添加稳定剂，可以延长高分子材料的使用寿命，使其更适用于室外使用等。 总之，高分子材料助剂在高分子材料行业中起着非常重要的作用。它们能够改善高分子材料的性能，提高产品的质量和功能，拓宽高分子材料的应用领域，为各行各业提供更多的选择。随着科技的不断进步，高分子材料助剂的研究和应用将会更加深入，从而推动高分子材料行业的发展。
高分子工艺学名词解释
流变学基础 宾汉液体：当作用与液体上的剪切应力小于某一值时，液体并不发生流动而类似与固体，当所施加的剪切应力超过某一临界值时τy时，液体则象牛顿流体一样流动，这种液体称为宾汉液体。 触变性流体：在定温下表观粘度随剪切持续时间而降低的液体称为触变性液体。 震凝性液体：在定温下表观粘度随剪切持续时间延长而增大的液体称为震凝性液体。 拖动流动：管道结构中的一部分能以一定速度和规律相对于其它部分进行运动，粘滞性很大的高聚物液体能随管道的运动部分移动，所以称为拖动流动。 收敛流动：当高聚物液体沿流动方向在截面尺寸变小的管道中流动时或粘弹性液体从管道中流出时，液体中各部分流线不再保持相互平行关系的流动称为收敛流动。 拉伸流动：粘弹性高聚物熔体从任何形式的管道中流出并受外力拉伸时产生的流动称为拉伸流动。 切力增稠: 高聚物熔体的表观黏度随剪切速率或剪切应力的增大而增大的现象。 切力变稀:高聚物熔体的表观黏度随剪切应力或剪切速率增大而降低的现象。 假塑性流体:一定温度下，表观黏度随τ 或剪切速率增大而降低的一类非牛顿流体。 膨胀性流体：在一定温度下，表观黏度随τ或剪切速率增大而增大的非牛顿流体。 端末效应：液体在管子进口端出现的较大的压力降和出口端出现的出口膨胀与高聚物液体弹性行为有紧密联系的现象称为端末效应（巴拉斯效应） 入口效应：高聚物液体进入管子进口端一定区域内的收敛流动中产生很大的压力降，这种现象称为入口效应。 出口膨胀效应：黏弹性液体流出管子后，流出液体的直径增大膨胀的现象称为出口膨胀效应 熔体破裂：在高τ 或高剪切速率时，液体中的扰动难以抑制并易发展成不稳定流动，引起液流破坏，这种现象称为“熔体破裂”。 成型方法 注射模塑：将粉状或粒状塑料从注射机料斗送入料筒中加热熔融塑化，在螺杆的旋转挤压作用下，物料被压缩并向前移动，通过料筒前端的喷嘴以很快的速度注射入温度较低的闭合模具内，经一定时间冷却定型后开启模具即得制品。 挤出成型：借助于螺杆的旋转挤压作用，使受热熔融塑化的塑料在压力推动下连续通过机头口模，经冷却定型而得到具有特定断面形状的连续制品的成型方法。 搪塑：将聚氯乙烯溶胶塑料倒入一定温度（170~180ºC）的模具中，停留一段时间（30-45s），接近模内壁的一层受热胶凝，将未胶凝部分倒出，再将附在模内壁上的一层加热熔化，冷却脱模即得制品。 静态浇铸：（有机玻璃） 将已准备好的浇铸原料（单体、予聚物以及高聚物与单体溶液、催化剂等）注入到一定温度的模具中使其固化（完成聚合反应），从而达到与模腔形状相似的制品的成型方法。离心浇铸：将塑料原料浇铸入高速旋转的一定温度模具或容器中，在离心力的作用下，使其均匀布满回转体形的模具或容器内壁，再使其硬化定型而得到制品的一种成型方法。模压成型：将定量的塑料原料加入成型温度下的凹模中，合上凸模后加热加压，使其熔融塑化、充满模腔并固化定型的成型方法。
受阻胺类光稳定剂的研究进展
受阻胺类光稳定剂的研究进展 摘要：HALS具有捕获自由基和分解过氧化物的能力，其光稳定效果是传统吸 收型光稳定剂的2到4倍。HALS除了具有光稳定作用外，还具有抗氧化、吸收紫 外线等多种功能，与紫外线吸收剂、抗氧化剂有很好的协同作用。这种稳定剂不 会使树脂着色，与多种树脂相容性好，低毒或无毒，可满足薄膜制品、纤维制品 和食品包装材料的要求。是目前发展最快、前景最广阔的一种新型光稳定剂。 关键词：受阻胺；光稳定剂；合成工艺； 受阻胺光稳定剂是一种新型高效的光稳定剂，广泛应用于高分子材料中，其 研发过程受到国内外关注。介绍了受阻胺光稳定剂的作用机理，综述了其发展现状，并对其发展前景进行了展望。 1受阻胺光稳定剂的作用机理 1.1 捕捉自由基。受阻胺官能团属于脂环胺结构，在有氧状态下吸收光能后 可转化为氮氧自由基NO。这些氮氧自由基不仅能捕获高分子材料光氧化降解过程 中产生的烷基活性自由基，而且在光稳定化过程中具有再生功能，从而抑制链式 反应达到保护目的。 1.2 氢过氧化物的分解。一般认为，氨基在与氢过氧化物中的氢结合后分解 成氮氧自由基，然后与活性自由基反应，将其转化为稳定的醇和酮化合物。结果 也证实了受阻胺对氢过氧化物有浓度效应。 1.3 捕捉重金属。HALS中的氮有一个与金属配位的孤对，能与高分子材料中 的金属离子强烈配位，从而达到保护高分子材料的目的。 1.4 淬灭单线态氧。HALS几乎不淬灭激发态，但其氧化产物NO显示出很高 的淬灭效率。受阻胺氮氧自由基可以通过转移能量使激发态的单线态氧回到基态，从而防止单线态氧引起聚合物降解反应，起到防止光老化的作用。
2受阻胺光稳定剂的发展现状 2.1 高分子定量。随着高分子材料应用范围的不断扩大，低分子量受阻胺光 稳定剂由于易迁移、易挥发、耐萃取等特点，已经难以满足人们的需求。因此， 汽巴-嘉积公司推出了第一款高分子受阻胺光稳定剂Tinuvin622，后来又推出了 另一款高分子产品Chimassorb944，性能更好，至今仍在广泛使用。由于高分子 受阻胺光稳定剂的分子量难以调节，其生产工艺长期被上述国外公司垄断。为此，对chimasorb-944、Chimassorb2020和Cyasorb UV-3346的合成工艺进行了研究，制定了更合理的工艺路线，从根本上解决了受阻胺光稳定剂分子量分布较宽的问题。此外，该产品在425 nm和450 nm处具有较高的透光率，具有很大的实际应 用价值。为了解决高分子受阻胺光稳定剂分子量难以调节的问题，汽巴嘉际公 司引进了单体高分子受阻胺光稳定剂Chimassorb119，其光稳定性好，广泛应用 于聚烯烃和聚苯乙烯高分子材料中。研究表明，高分子量受阻胺光稳定剂虽然耐 萃取、难挥发，但分子量过高会降低其在高分子材料中的迁移性能，影响其光稳 定性的正常发挥。解决这一矛盾的方法是找到一个最佳分子量范围，通常将高分 子量受阻胺光稳定剂的分子量控制在2 000 ~ 3 000 g/mol。 2.2 低碱度。基于受阻哌啶结构，传统的受阻胺光稳定剂呈强碱性，会与高 分子材料中的一些酸性成分发生反应，降低了光稳定性，限制了其应用范围。20 世纪80年代末，人们开始关注受阻胺光稳定剂低碱度的研究。汽巴-嘉积公司通 过n-烷基化反应，开发了Tinuvin770的改进产品Tinuvin123。它的碱度是Tinuvin770的万分之一。它可以与含卤阻燃剂和硫基辅助抗氧剂配合使用，获得 了优异的光稳定效果。目前受阻胺光稳定剂的产品有汽巴的Chimassorb119、Tinuvin371、Tinuvin152和cyante公司的Cyasorb UV 3529。首先，通过核磁 共振和质谱确证了14个目标化合物的结构，并测试了其中7个化合物的基本性质。结果如表1所示。 表1样品的基本性质
光功能高分子材料
光功能高分子材料 指在光的作用下能够产生物理（如光导电、光致变色）或化学变化（如光交联、光分解）的高分子材料：或者在物理或化学作用下表现出光特性—（化学荧光）的高分子材料。=常见的光功能二高分子材料主要有：光导电高分子材料、光致变色高分子材料、高分子光致刻蚀剂、高分子 荧光和磷光材料、高分子光稳定剂、高分子光能转化材料和高分子非线性光学材料等。光功 能高分子材料在电子工业和太阳能利用等方面具有广泛应用前景。 1光功能高分子材料及分类 光功能高分子材料是指能够对光进行传输、吸收、储存、转换的一类高分子材料。表1光功能高分子材料的分类 剂等构成。 光致抗蚀剂：主要包括正性光致抗蚀剂和负性光致抗蚀剂等。 高分子光稳定剂：主要包括光屏蔽剂、激发态狙灭剂抗氧剂和聚合型光稳定剂等。光致变色高分子材料：主要包括含硫卡巴朕络合物的光致变色聚合物、含偶氮苯的光致变色高分子和含螺苯并毗喃结构的光致变色高分子等。 光导电高分子材料：由光导电聚合物材料构成。 2光功能高分子材料的类别和应用 3光功能高分子材料的发展概况 1954年，美国柯达公司的Minsk等人开发出光功能高分子聚乙烯醇肉桂酸酯，并成功应用丁印刷制版。而现在光功能高分子材料应用领域已从电子、印刷、精细化工等领域扩大到塑料、纤维、医疗、生化和农业等方面，发展之势方兴未艾。光功能高分子材料能够对光能进行传输、吸收、储存、转换.塑料光导纤维是利用高分子的光曲线传播性而制成的非线性光学元件。塑料光纤一般以有机玻璃为 芯材，以含氟透明树脂为皮层，用柔软的有机硅树脂进行一次包覆，然后用硬质高分子材料进行二次包覆。有机玻璃、含氟透明树脂、有机硅树脂都是高分子材料，芯材有高折光率，皮层为低折光率材料。光纤的直径范围为几十到约1000微米，光纤在光纤芯内通过反复反射而向前传输，由丁塑料光纤在目前 传输损耗仍较高，主要应用丁飞机、舰船和汽车内部的短距离光通信系统。此外，还应用丁光纤显示器、图像的缩小和放大、火焰及高温监视器、光开关、巨点折象器、阅读穿孔卡片、道路标志和装饰照明等。近来，对有机玻璃采用重氢化技术，已使塑
光稳定剂研究报告
光稳定剂研究报告 光稳定剂是一类广泛应用于聚合物及其制品制造中的添加剂，其作用是抑制材料的老 化和劣化。在聚合物和制品长期暴露于紫外线和其他光源时，会发生氧化、断裂、裂解、 变色等一系列破坏，最终使其性能下降，失去原有的应用效用。为此，需要添加一定量的 光稳定剂在加工过程中，以提高聚合物和制品的耐光老化性能，以满足使用要求。光稳定 剂种类繁多，尚需进一步探究。 一、光稳定剂的分类 1. 有机光稳定剂 有机光稳定剂包括苯并咪唑类、苯并噻唑类、苯并嗪类、光吸收剂等。它们主要是吸 收紫外线并转移能量，产生活性自由基或亚稳态自由基，进而抑制氧化反应的发生。 无机光稳定剂以紫外线或其他光源的作用下分解，而分解产物又在短时间内再次分解，最终生成稳定且无害于聚合物的产物。无机光稳定剂包括氧化锌、氧化铁、氧化钛等。 二、光稳定剂的作用机理 1. 吸收能量 光稳定剂吸收紫外线能量，并将其转移为热量或光学能量。 2. 捕获自由基 光稳定剂具有捕获自由基的能力，通过电子转移反应，将自由基与光稳定剂分子共价 结合。 3. 阻断链反应 光稳定剂的主要作用是在聚合物表面吸收和转移能量，有效减缓自由基的产生过程， 从而延缓聚合物的氧化反应速率，阻断链反应的进行。 近年来，光稳定剂的研究主要集中在以下几个方面： 为了提高光稳定剂的稳定性和抗氧化性能，结构复杂的光稳定剂体系出现了。例如， 利用苯并咪唑基团与卡宾基团的结构，构建了新型光稳定剂；利用聚合物融合技术，将吸 收光和捕获自由基的功能结合起来，形成复合光稳定剂等。这些新型光稳定剂具有高效、 低毒和低价格等优点，值得今后深入研究。 2. 光稳定剂的表面改性
衍生化高效液相色谱法测定高分子受阻胺光稳定剂
衍生化高效液相色谱法测定高分子受阻胺光稳定剂 赵芳萍;孙爱兵 【摘要】以对硝基苯甲酰氯为酰基化试剂,通过与含胺基的高分子受阻胺光稳定剂944在四氢呋喃中发生酰胺化反应形成沉淀,改变反应配比确定对硝基苯甲酰氯与 高分子受阻胺光稳定剂944反应比例为5:1.利用傅立叶红外光谱分析反应沉淀来 实现高分子受阻胺光稳定剂944的定性分析,利用高效液相色谱分析反应上层清液,实现定量分析,紫外可见检测器检测波长为360 nm,反应测试结果回收率可达到90%以上.%This artical was about a new direct determination of polymeric hindered-amine light stabilizer (944) via amidation by using p-nitrobenzoyl chloride as derivatization reagent. The ratio of reaction was determined by changing the ratio of p-nitrobenzoyl chloride and polymeric hindered-amine light stabilizer (5:1). Product was confirmed by IR. Quantification of remained p-nitrobenzoyl chloride was demonstrated through the detection of supernatant by HPLC with UV-Vis detector. The recovery rate of reaction was above 90%. 【期刊名称】《广州化学》 【年(卷),期】2018(043)002 【总页数】5页(P62-66) 【关键词】受阻胺光稳定剂;高效液相色谱法;酰胺化反应;傅立叶红外光谱分析 【作者】赵芳萍;孙爱兵
新型高分子质量光稳定剂合成技术的研究进展
新型高分子质量光稳定剂合成技术的研究进展 靳跃华;宁培森;丁著明 【摘要】为延缓塑料制品的光老化,一般需要添加光稳定剂.本文除了对传统的HALS,苯并三唑,二苯酮光稳定剂进行了综述,还介绍了将光稳定基团采用化学方法直接接枝在基础材料上,并以此作为光稳定剂的新技术.由于该新产品用量少,使用效果好,今后应继续对其合成工艺进行研究,以降低成本,扩大其应用范围. 【期刊名称】《塑料助剂》 【年(卷),期】2019(000)003 【总页数】9页(P10-18) 【关键词】苯并三唑;二苯甲酮;受阻胺光稳定剂 【作者】靳跃华;宁培森;丁著明 【作者单位】天津渤海化工集团,精细化工部,天津 300270;天津合成材料工业研究所,天津 300220;天津合成材料工业研究所,天津 300220 【正文语种】中文 大气中臭氧层的破坏，紫外线辐射量的增加和短波化，这对人类的生产和生活的危害与日俱增。保护人体避免过量的紫外线辐射，减少高分子材料的光老化已成为当今许多行业开发新产品的目标之一。 近年来高分子材料制品户外应用领域不断扩大，光稳定剂在塑料加工业中的地位愈加突出。寻求高效、环保、廉价、可满足苛刻加工与应用条件的新品种、新结构的
稳定剂始终是工业界所追求的目标。 传统的低相对分子质量聚合物添加剂存在加工时气味大、毒性高、易迁移等缺点，高分子质量化是各类助剂开发的方向之一。高分子质量化可提高助剂自身的热稳定性、耐水解能力；提高助剂与基材树脂的相容性，进而可提高助剂在塑料制品中的耐迁移性、耐抽提性，并且不致恶化基材的基本物理机械性能。高分子质量化也是降低助剂自身毒性的有效手段，有利于塑料加工业的环保。经过多年的努力，在这方面已取得很大的进展，出现了许多工业化的品种，欧洲专利局2017年公布的资料中,近年来的光稳定剂领域中的专利大部分均是中国的,尤其是关于HALS的,这是助剂工业技术进步的一个标志。本文仅对该类产品的合成技术进行论述。 1 受阻胺类光稳定剂(HALS) 舒雪桂等[1] 以三聚氯氰、吗啉和N，N'-二（2，2，6，6-四甲基-4-哌啶基）-1，6 已二胺为原料用3步法合成了GW-3346，总收率为60%。平均相对分子质量2000～3000，在波长 425 nm和450nm下的透光率大于96%。 董传明等[2] 对Chimssorb 2020的每个反应条件进行了优化，在最佳的反应条件下，产品的平均相对分子质量为2600～3400，425 nm和450 nm下的透光率大于85%。 刘爱林[3] 针对传统的使用甲醛将受阻胺类光稳定剂分子中氮原子上的氢原子转变成甲基时，使用甲醛和醋酸产生大量含醛废水，严重污染环境,同时收率还低的问题,提出在下列催化剂存在下进行该反应：氯金酸,三苯基磷基氯化金存在下使用一 氧化碳作氢原子转变为醛基,而后在催化剂(雷尼镍)催化下通入氢气进一步将醛基转变为甲基,此反应可用下式表示: 此法的优点是副产物为水,安全,环保。此法用于光稳定剂HS-944,光稳定剂3346, 光稳定剂2020取得良好的效果。
受阻胺光稳定剂中间体的合成探讨
受阻胺光稳定剂中间体的合成探讨 摘要：受阻胺光稳定剂（HALS）是当前应用广泛的光稳定剂，三丙酮胺及其衍 生物是HALS的中间体。本文对三丙酮胺及其衍生物的合成技术、进展进行综述，总结了合成工艺及工艺的优势及缺陷。 关键词：受阻胺光稳定剂；三丙酮胺；催化剂；衍生物；中间体 高分子材料应用广泛，但是其加工、贮存、使用过程中常见力学性能、物理化学性质变 差的情况，这些现象被称为高分子材料的降解或老化。很多因素都可能引起高分子材料老化，其中最为明显的是光、热以及氧，为了预防、延缓高分子材料的老化，人们需要将具有一些 功能的化学助剂添加到高分子材料中。光稳定剂可干预高分子材料光诱导降解，受阻胺光稳 定剂（HALS）的光稳定性能优异，其分子结构中有哌啶基，氮原子两侧氮原子各有两个甲基 连接。HALS产生以来，由于其结构独特，光性能优异，受到广泛的关注。 一、三丙酮胺的与合成方法 1.三丙酮胺的概述 三丙酮胺的是受阻光稳定哌啶衍生物合成的唯一母体，其化学名2，2，6，6-四甲基哌 啶酮。三丙酮胺的稳定性差，暴露在空气下3-4d可见其颜色从最开始的乳白色转变为淡黄色、棕红色，三丙酮胺的颜色会随着放置的时间延长而逐渐变深，且放置时间越长，三丙酮胺的 杂质含量越高，三丙酮胺含量越低。 2.间接法合成三丙酮胺 间接法的中间体主要包括二丙酮胺、佛尔酮、丙酮宁等，这些中间体与丙酮、氨等原料 反应合成三丙酮胺。二丙酮胺、佛尔酮等合成三丙酮胺的操作尽管比较简单，但是存在生产 周期长、合成工艺复杂、合成成本高等缺陷，因此无法大规模生产。丙酮宁合成三丙酮胺具 有操作简单、收益高的优势，可实现工业化生产。 采用丙酮宁生产三丙酮胺时，反应釜中加入催化剂及丙酮，通入液态氮，反应釜维持在 一定温度，完成反应后将液碱加入反应釜中以便于去除催化剂，采用苯将合成液萃取处理啊，分层分离。蒸馏釜中加入有机层并进行蒸馏，将苯去除，釜中所留就是丙酮宁的中间体。将 定量丙酮宁、丙酮加入反应釜中，加入催化剂，加温反应。完成反应后将过量丙酮蒸出，加 入液碱将催化剂破坏，苯萃取有机层，分层分离。蒸馏釜中投入有机层，蒸馏去苯，截取三 丙酮胺的馏份，釜中残留去除[1]。 3.直接法合成三丙酮胺 直接发的原料为氨、丙酮，一步反应直接合成。直接法无需进行中间体的合成以及分离，可减少反应步骤以及分离步骤，其效率更高，能减少生产成本，因此这一方法与间接法相比 更加优越。催化剂的研制是直接合成三丙酮胺的关键技术。当前常用的催化剂主要包括含卤 类催化剂（氯化铵、氯化镁、氯化钙等）、酸催化剂（无机酸、相应无机盐等）等，除此之 外还有硫酸二甲酯、硝酸铵、硝基甲苯等其他类催化剂，这些催化剂需要联合其它催化剂才 能发挥催化的作用。 直接法的工艺路线：反应釜中加入回收丙酮或丙酮，将催化剂投入，通入液氮。反应釜 中的压力、温度维持一定程度，完成反应后将片碱加入其中从而将催化剂破坏，蒸馏回收丙