【晨说网探索分享】

之前我们就某些点的特殊应用谈过塑料的抗UV，比如Chiguard® GA403用于透明塑料的紫外屏蔽，Chiguard®R455抗析出反应型紫外吸收剂用于TPU等。

本篇我们从面上来谈谈聚合物抗UV的选择要点，希望能对大家有所启发。

聚合物光老化本来与热老化的机理类似，都是外在能量攻击分子链，产生的自由基引发链式降解反应，导致分子链断裂，分子量降低等，外部表现为聚合物颜色变化、物性下降，透明度丧失等问题。

聚合物抗UV一般会从两方面着手，一是给聚合物穿防晒衣，添加特定化学结构的物质UVA，通过分子内振动把紫外线能量转化为热辐射释放出去，从而保护聚合物。二是给聚合物去火，聚合物某些基团已被UV激发，从而出现了自由基上火，通过光稳定剂HALS来捕捉自由基，幸免了自由基导致的链式降解反应，从而幸免聚合物遭受更严重破坏。

整体来说，抗UV老化添加剂需要考虑7个因素，详细如下：

性能耐久：

UVA被光照时间长了以后，其化学结构会发生永久性地变化，将失去吸收紫外线的能力，这称为UVA的光寿命。其中三嗪类的UVA是光寿命最长的UVA如Chiguard®1064/1577等，因此适合一些要求超长耐候的用途。当然，一般用途使用常见的苯并三氮唑类如Chiguard®234/5431等或二苯甲酮类就足够对付。

2.性能颜色及物性保持

如果侧重制品光泽保护，HALS的效果更明显HALS起效不需要考虑厚度，如果侧重物性强度的保持，UVA效果更好在制品有一定厚度的前提下，一般都是二者共用，能根据需要调整二者比例，加半功倍。

3.外观初始色：

UVA吸收紫外光，但也会顺带吸收一些短波长的蓝光，导致制品初始色偏黄。对于初始色要求高的用途，草酰胺类的紫外线吸收剂如Chiguard® 1033是更好选择。

4.制品厚度：

UVA的起效需要一定厚度比尔兰比尔定律，HALS则不用考虑该问题，因此70%的HALS都是用在薄膜、丝、漆等薄制品上。我们设计塑料抗UV配方也需要考虑该问题。同时，厚度也会影响HALS的分子量选择，一般薄制品尽量选择小分子量的HALS。

5.与树脂相容性：

添加剂与树脂相容性不佳，会析出导致表面喷霜等外观不良，而且失去保护性能。

尤其TPU这类相容性不好的产品，因此奇钛开发了反应型紫外线吸收剂Chiguard® R455，这是一种具有紫外吸收基团的二元醇，在聚氨酯合成时加入，从根本上解决析出问题。对于TPU等材料改性厂家，能使用Chiguard® U966，也因较好的抗析出性而被客户使用。

6.与整体配方的兼容性：

谈兼容，首要就是酸碱性。HALS当作受阻胺，会表现出不同酸碱性，常见HALS酸碱性如下PKb小则碱性强：

而有些树脂或添加剂呈酸性，因此要幸免添加碱性添加剂，典型的比如PVC热加工过程中释放酸性HCl、聚碳酸酯碱性添加剂易导致PC降解、抗热老化助剂硫代酯也显酸性与偏碱性HALS冲突。

当然，理论往往无法解释全部事实，实际在PC/ABS体系中，NH结构上述理论认为碱性强的Chiguard® 5050也被成功地批量使用，真相就是Chiguard® 5050与酸性物质的低反应性。

7.特殊场景要求：透明性、耐溶剂的萃取

最终我们谈几个特殊的耐紫外问题：

首先是高透明的紫外屏蔽，部分功能饮料中含胡萝卜素、焦糖色等，紫外线照射会导致产品变质或颜色改变，影响到品牌形象，Chiguard® GA403能解决这类问题，晨说网，保持透明度的同时屏蔽紫外线，在太阳镜、电子产品等用途也有应用。

其次是耐溶剂的萃取，耐水萃取对HALS很常见如汽车漆用途，因此市面上已有很多产品来对应。但有些需要耐候的涂料或塑料制品会长期接触油性溶剂，大部分的HALS都容易被溶剂萃取，而Chiguard® 1152 则是一种反应型带OH基的低碱性HALS，能抵抗溶剂的冲刷而不被萃取出来，耐候效果持久。

以上就是我们对耐候添加剂选择的一些基本认识，实际应用会比较复杂，有时候你需要取舍，有时候你需要兼顾，还有时候则需要知道“原本还有这样的产品”，希望同大家一起探讨，一起解决问题，一起成长。

声明：本文内容仅代表作者个人观点，与本站立场无关。如有内容侵犯您的合法权益，请及时与我们联系，我们将第一时间安排处理。