小议光稳定剂的研究与发展摘要大多数聚合物材料,包括塑料、橡胶、纤维、涂料等,在户外使用时会发生光老化而使使用寿命缩短。
为有效防止聚合物材料的光劣化,人们已对聚合物的光老化和光稳定机理进行了广泛的研究并先后研发出了几个类型的光稳定剂。
但由于户外应用范围不断扩大和环境不断恶化正使聚合物的光老化变得越来越复杂而光防护难度也日益加大。
光稳定剂是一类添加于化妆品、纺织物、高分子材料中的用来减免紫外线辐射伤害的物质提高高分子材料光稳定性，它能够防止高分子材料发生光氧老化，大大延长它们的使用寿命。
光稳定剂的用量极少，价格高，用途广泛，目前，在各种塑料制品、纤维、橡胶制品、涂料、油漆、粘合剂中，光稳定剂是必不可少的添加组分。
在汽车部件的塑料化发展中，对耐候性的要求更高，随之对光稳定剂的需求量也更大。
可以预期，随着聚合物材料应用领域的不断拓宽，光稳定剂的重要作用将进一步显示出来。
关键词光稳定剂发展应用生产现状Research and development of the discussion about lightstabilizerAbstractThe majority of polymer materials, including plastics, rubber, fiber, coating, light aging and shorten the service life will be in the outdoor use. In order to effectively prevent the optical degradation of polymer materials, people have on the polymer aging and light stabilization mechanism has been widely studied and has developed several types of light stabilizers. But because of the outdoor expanding the scope of application and the deteriorating environment is that the polymer light aging is becoming more and more complex and light protection more difficult growing.Light stabilizer is a kind of added to cosmetics, textile, polymer materials for ultraviolet radiation damage relief material to improve the light stability of polymer materials, it can prevent the occurrence of photooxidation aging of polymer materials, greatly prolong their service life. Light stabilizer is few, the price is high, wide range of uses, at present, in all kinds of plastic products, fiber, rubber, paint, paint, adhesives, light stabilizer is added integral components. In the plastic development of automobile parts, on the corrosion resistance requirements are higher, then demand for light stabilizer is greater. Can be expected, with the application of polymeric materials are continuously expanding, the important role of light stabilizer will further show.Keyword Light stabilizers Developing Application Production Status1第一章光稳定剂概述第一章 1．1光稳定剂的定义日常体用的塑料、橡胶、纤维、染料、涂料、颜料经常暴露在空气中，如果在阳光下或强的人造光下，会加速老化，尤其是在紫外光下，会产生光化反应和自动氧化反应，导致发生光降解，得外观和物理性能变坏，这一过程称为光氧老化或光老化，也称为光氧化降解或光降解。
光稳定剂或称紫外光稳定剂，是一类添于塑料和其他材料中，能够抑制或减缓材料光老化速度，提高材料耐光性的物质。
它是合成材料加工助剂重要门类之一。
由于在20世纪中期使用的大多数光稳定剂能够吸收紫外光，故习惯上又称它为紫外线吸收剂。
它是一类来减免紫外线辐射伤害的物质。
只需添加少量即可使生命体或其它物体因紫外辐射而引起的损耗大大减小。
随着高分子合成材科的快速发展,尤其是合成材科在户外应用的日益增加,光稳定剂已成为塑料助剂的重要类别,近年来光稳定剂的需求量呈现高速增长趋势[1]。
第二章 1.2研究背景20世纪以来，由于工业发展带来的环境污染，大量氟里昂等化合物滞留在空气上空，被紫外线分解成活性卤，它们进而与臭氧发生连锁反应，导致大气臭氧层严重破坏，臭氧耗损、太阳紫外线辐照强度不断增强、地面日光中紫外线含量增加，使到达地面的紫外线随之增加。
由于臭氧层浓度的减少，太阳光中辐射到地面的短波长紫外线增加，紫外线量增加和短波化会对人类(包括生物界)产生重大危害和影响。
面对越来越严重的环境问题，人们开始重视境的保护也更加注重对自身的防护。
因此，在织物、化妆品中添加光稳定剂也成为人们日益关注的问题[2]第三章 1.3.光稳定剂的分类1.1 1.3.1光屏蔽剂通常作为屏蔽剂的是无机颜料和填料，如炭黑、二氧化钛、氧化锌、二氧化硅、陶粉等。
由于它们具有高度的分散性和遮盖力，能将吸收的光能转为热能散发、将有害的光波反射，从而发挥防护聚合物的作用，延缓材料的老化。
光屏蔽剂的功能是遮蔽和吸收紫外线，减少后者对聚合物的直接作用。
涂层是一层用来保护另一种高分子材料的、有较大光屏蔽效应的高分子防护膜，当然这种防护膜是具有良好光稳定性和很高紫外线吸收率的高分子材料，也可以是含有相当高浓度紫外线吸收剂的高分子材料。
涂层当然应该有足够的厚度以阻隔紫外线直接攻击被保护的聚合物材料；由于光氧降解在很大程度上取决于氧向聚合物内扩散的程度，所以也可通过增加涂层表面密度以降低表面层的渗透性，达到稳定化的目的[3]。
1.2 1.3.2紫外线吸收剂紫外线吸收剂的稳定机理是能够将所吸收的紫外光能量转变为热能散发掉。
分子结构中的苯环上均有邻位羟基，很容易通过氢键的作用以及发生分子重排的可逆变化将激发能消耗掉，从而保护聚合物分子。
1.3 1.3.3 猝灭剂猝灭剂的作用机理是能使聚合物吸收紫外光能后成为激发态的能量转移到猝灭剂分子上，并以发射荧光或转化为热能等无害的方式使能量消散，使聚合物迅速回复稳定的基态。
目前使用的猝灭剂主要是一些二价镍螯合物,有机部分为取代酚或硫代双酚等,主要有二硫代氨基甲酸盐,膦酸单酯镍型,硫代双酚型等[4]。
1.4 1.3.4自由基捕获剂.捕获剂主要是受阻胺类光稳定剂(HALS)。
HALS作为新型、高效、协同效果好的光稳定剂,近20年来得到快速发展,许多性能优异,结构独特的多功能品种不断被开发与应用,目前已成为全球光稳定剂的主导产品和最具发展前途的光稳定剂品种。
HALS主要是哌啶系、哌啶系衍生物及咪唑烷酮系衍生物等[4]2第二章光稳定剂应用第一章 2.1在加氢裂化润滑油基础油中的应用第二章加氢裂化润滑油基础油 ( 以下简称加氢基础油) 因其具有较好的粘温性能、低挥发性能、良好的热安定性能以及优良的控制油泥形成的能力 ,为进一步提高现代润滑油规格档次，尤其是调制高档内燃机油和优质工业用油提供了基本条件，它将成为油品研究的主体。
但加氢基础油本身存在着光安定性差的缺陷，因而限制了它的应用。
光安定性差是指加氢基础油见光放置一段时间后出现颜色变深，产生浑浊、沉淀等现象，严重影响了后续油品的调和及基础油的出厂，选择合适的光稳定剂是改善加氢基础油光安定性的一种行之有效的方法。
据报道，用伊朗、沙特等国家的加氢基础油调制的变压器油通过加入适当的光稳定剂，在不影响表面张力、保持低温溶解性较好的情况下，使光安定性达到了与溶剂精制变压器油产品相当的水平。
第三章 2.2光稳定剂对纤维级聚苯硫醚流变行为的影响聚苯硫醚(PPS)纤维具有优异的热稳定性、耐腐蚀性、电绝缘性及优良的阻燃性。
目前PPS纤维主要用于工业滤材,但随着PPS合成和纺丝技术的发展,PPS纤维在阻燃织物、防护服、耐热衣料和民用服饰等户外应用方面将不断扩大。
虽然PPS纤维具有许多优异性能,但在紫光照下,其分子链中的-S-键容易氧化断裂,发生解聚或生成自由基活性链导致部分交联,纤维从浅黄变到黄褐色,力学性能下降,使用寿命缩短,限制了PPS纤维的户外应用。
Das P K等人在上世纪90年代对其老化机理进行了研究,而针对PPS纤维光老化问题,大多采用光稳定与PPS物理共混改性加以解决。
光稳定剂的加入将影响聚合物的流变行为,而聚合物流变行为是纺丝成型加工的重要指标[5]。
国内外学者也曾经对PPS的流变行为进行了相关研究报道。
1.12.2.1光稳定剂对PPS流动曲线的影响PPS熔体的流变性能与一般聚烯烃不同,其流变说明升高温度能够提高体系的流动性,使各PPS都向牛顿流体靠近,相同温度下,加入不同类型光稳定剂后PPS的n在±0.05范围内变化,对其影响较小。
以纤维级聚苯硫醚(PPS)树脂为原料,研究不同光稳定剂对PPS流变行为的影响。
结果表明,不同光稳定剂的加入对PPS非牛顿指数影响较小,且随温度升高都趋向于0.9;在剪切速率为0 s-1~487 s-1范围内,PPS会出现“剪切增稠”现象,而光稳定剂炭黑和受阻胺的加入起一定的抑制作用;在高剪切区487 s-1~3000 s-1范围内,PPS结构黏度指数随温度的升高而减小,减小的程度越低,则熔体结构越稳定,可纺性越好;光稳定剂的加入会使PPS的粘流活化能减小[6]。
第四章 2.3光稳定剂对石蜡的光安定作用石蜡作为一种化工原料不仅用途广、品种多,而且产量也不断增加。