紫外线吸收剂的成分、原理.docx

紫外线吸收剂
目前较为理想的紫外线吸收剂/光稳定剂多为复配型的,特别是以水杨酸酯类、苯酮类、苯并三唑类、取代丙烯腈类、三嗪类与受阻胺类复配,可取得比任何单独紫外线吸收剂更为理性的效果.紫外线吸收剂的使用领域:聚合物(塑料等),涂料(汽车喷漆,建筑物涂饰),印刷油墨,染色/印花纺织品的后处理,防晒化妆品.
英文专业名：UV Absorber, Light stabilizer
由于太阳光线中含有大量对有色物体有害的紫外光,其波长约290-460纳米,这些有害的紫外光通过化学上的氧化还原作用(Redox reaction),使颜色分子最后分解褪色.
防止有害的紫外光对于颜色的破坏的方法既有物理的,也有化学的.
这里只简单介绍以化学的方法,即使用紫外线吸收剂对受保护的物体实施有效的防止,或削弱其对颜色的破坏.
紫外线吸收剂应该具备以下条件：①可强烈地吸收紫外线（尤其是波长为290-400nm）；②热稳定性好，即使在加工中也不会因热而变化，热挥发性小；③化学稳定性好，不与制品中材料组分发生不利反应；④混溶性好，可均匀地分散在材料中，不喷霜，不渗出；⑤吸收剂本身的光化学稳定性好，不分解，不变色；⑥无色、无毒、无臭；⑦耐浸洗；⑧价廉、易得,；9.不溶,或难溶于水.
紫外线吸收剂按化学结构可分为以下几类：水杨酸酯类、苯酮类、苯并三唑类、取代丙烯腈类、三嗪类和受阻胺类.
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紫外线吸收剂常见类型
商品名 水杨酯苯酯
成 分 邻羟基苯甲酸苯酯
性能及用途 无色结晶粉末(白色结晶粉末)。具有令人愉快的芳香气味（冬青油气味）。密度1.250g/cm3，溶点43,沸点（1.6kPa）173。易溶于乙醚、苯和氯仿，溶于乙醇，几乎不溶于水和甘油。含量99%。
本品为一种紫外线吸收剂，用于塑料制品，但吸收波长范围较窄。美国食品药物管理局批准用于接触食品的丙烯酸树脂用品。
包装及贮运 纸桶内衬塑料袋包装。按一般化学品规定贮运。]
【用途】
能吸收紫外光。用作乙烯基塑料的稳定剂、花露水的定香剂，也用于制药物、增塑剂、防腐剂和配制茉莉型、紫丁香型等香精。
【制备或来源】
由水杨酸与苯酚在五氯化磷等脱水剂存在下加热而制得。
【其他】
最大吸收波长290～330nm
水杨酸苯酯;邻羟基苯甲酸苯酯，萨罗，2-羟基苯甲酸苯酯;phenyl salicylate; phenyl-o-hydroxybenzoate;salol
又称邻羟基苯甲酸苯酯，萨罗，2-羟基苯甲酸苯酯。白色结晶粉末。由水杨酸与苯酚在催化剂硫酸存在下进行酯化反应制得。以磷酰氯作用于苯酚及水杨酸的混合物以制取之。有肠内防腐杀菌药效。用作塑料制品的紫外线吸收剂、增塑剂、防腐剂和药物合成、配制香精等。
CAS No.： 118-55-8
商品名 紫外线吸收剂UV-P
成 分 邻硝基苯胺、对甲苯酚的反应产物
性能及用途 外观为无色或淡黄色结晶。能溶于汽油、苯、丙酮等多种有机溶剂。在水中溶解度极小，不被浓碱、浓酸分解。它可以和重金属离子化合成盐。能吸收270～280nm波长的紫外线。溶点130～131。
本品主要用于聚酯、含氯聚酯、醋纤、聚氯乙烯、聚苯乙烯、有机玻璃、聚丙烯腈等树脂中。在透明制品中的稳定性较在着色制品是更好。在制品中的用量为0.%～0.5%。
商品名 紫外线吸收剂UV-O
成 分 2，4-二羟基二苯甲酮
性能及用途 本品为淡色针状结晶或白色粉末。水分＜0.5%。灰分＜0.5%。熔点136～149℃。溶于丙酮、甲醇、乙醇、甲乙酮、二恶烷、N-甲基吡啶酮和醋酸乙酯，极难溶于水，正庚烷和苯。本品在部分溶剂中的溶解度（g/100ml溶剂，25℃）丙酮50，苯1，乙醇＞50，水＜0.5，正庚烷＜0.5。
本品为紫外线吸收剂，适用于聚氯乙烯、聚苯乙烯、环氧树脂、纤维素树脂、不饱和聚酯、涂料和合成橡胶等。最大吸收波长范围280～340nm，一般用量0.1%1%。但本品的光稳定效果并不突出。
安全注意事项 本品以在白鼠的经口LD50为8.6g/kg体重，小白鼠LD502.336mg/kg体重。以0.19、0.60、1.90g/kg的剂量未见毒害作用，其他两组剂量实验动物的发育有影响，血相有变化。
商品名 紫外线吸收剂UV-9
成 分 2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮
性能及用途 本品为浅黄色或白色结晶粉末。密度1.324g/cm3(2℃5)。熔点62～66℃。沸点150～160℃（0.67kPa），220℃(2.4kPa)。溶于丙酮、酮、苯、甲醇、醋酸乙酯、甲乙酮和乙醇等大多数有机溶剂，不溶于水。本品在部分溶剂中的溶解度（g/100g溶剂，25），在溶剂苯中56.2、正己烷4.3、乙醇（95%）5.8、四氯化碳34.5、苯乙烯51.2、DOP18.7。
本品为紫外线吸收剂，适用于聚氯乙烯、聚偏二氯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、不饱和聚酯、ABS树脂和纤维素树脂等多种塑料，最大吸收波长范围为28。340nm，一般用量为0.1%～1.5%，热稳定性好，在200℃时为分解。本品几乎不吸收可见光，故适用于浅色透明制品。本品还可用于油漆和合成橡胶。
安全注意事项 日本、意大利规定本品用于接触食品的制品时，最大用量不得超过0.3%。
商品名 紫外线吸收剂UV-531
成 分 2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮
性能及用途 本品为浅黄色或白色结晶粉末。密度1.160g/cm3(25℃)。熔点48～49℃。溶于丙酮、苯，乙醇、异丙醇，微溶于二氯乙烷，不溶于水。本品在部分溶剂中的溶解度（g/100溶剂，25八），在溶剂丙酮中为74、苯72、甲醇2、乙醇（95%）2.6、正庚烷40、正己烷40.1，水0.5。
本品为紫外线吸收剂，能够强烈地吸收波长为270-330nm的紫外线，可用于各种塑料，特别是聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、ABS树脂、聚碳酸酯、聚氯乙与树脂的相容性好，挥发性小。一般用量为0.1%～1%。与少量4，4-硫代双（6-叔丁基对甲酚）并用有良好的协同效应。本品还可用作各种涂料的光稳定剂。
安全注意事项 本品毒性小，许多国家许可本品用于接触食品的增塑制品，如美国用于聚烯烃，英国（最高用量0.6%），意大利（对聚乙烯、聚丙烯的最高用量为0.5%）、日本的用量是：聚乙烯0.5%、聚丙烯1%、AS树脂和ABS树脂0.5%、聚氯乙烯0.2%（不可接触油脂性食品或乙醇食品含量超过20%的食品）。
商品名 紫外线吸收剂UVP-327
成 分 2-（2’-羟基-3’，5’-二叔苯基）-5-氯化苯并三唑
本品为紫外线吸收剂，其特性和用途与UV-326相似，能强烈吸收波长为270～380纳米的紫外线，化学稳定性好，挥发性极小。与聚烯烃的相容相好。特别适用于聚乙烯和聚丙烯。此外，还可用于聚氯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚甲醛、聚氨酯、不饱和聚酯、ABS树脂、环氧树脂和纤维素树脂等。本品具有优良的耐热升华性，耐洗涤性、耐气体褪色性和机械性能保持性。与抗氧化剂并用为显著的协同效应。要改善制品的热氧稳定性。本品在塑料中的一般用量为1%～3%。
安全注意事项 本品毒性低，日本、美国、法国、意大利许可本品用于接触食品的聚烯烃塑料中，最高用量为0.5%，用于其他与食品接触的塑料，意大利规定的最高用量为0.2%，日本和法国为0.5%。
商品名 紫外线吸收剂RMB
成 分 单苯甲酸间苯二酚酯
性能及用途 本品为白色结晶粉末。熔点132～135℃，沸点140℃（20Pa）。松密度0.68g/cm3(20%)。溶于丙酮和乙醇，微溶于苯、水、正庚烷等。
本品为紫外光稳定剂，其效能与二苯甲酮类光稳定剂类似。主要用于聚氯乙烯、纤维素树脂、聚苯乙烯、一般用量1%～2%。
商品名 光稳定剂AM-101
成 分 2，2’-硫代双（4-叔辛基酚氧基）镍
性能及用途 本品为绿色粉末。在紫外线区域的吸收波峰为290nm（氯仿中），适用于聚乙烯、聚丙烯等的聚烯烃塑料，对薄膜和纤维制品的光稳定作用尤佳。而且能改善加工性能。本品与紫外线吸收剂并用有良好的协同效应。或进一步提高光稳定效能。它的主要缺点是颜色较深，使制品着色，同时在高温下与硫代酯类辅助抗氧作用，使制品发灰黑色。
安全注意事项 本品有毒性，使用时应予注意。
商品名 光稳定剂GW-540
成 分 三（1，2，2，6，6-五甲哌啶基）亚磷酸酯
性能及用途 本品为白色结晶粉末。熔点122～124℃。溶于乙醇、氯仿、丙酮、苯等溶剂，难溶于水。
本品为受阻类光稳定剂，它本身没有吸收紫外线的能力，但可捕捉聚合物降解所产生的活性自由基，分解氢过氧化物和传递激发态分子的能量等，光稳定效力为一般紫外线吸收剂的24倍。本品适用于聚乙烯、聚乙烯等塑料，与树脂的要容性好，加工性能亦佳，除具有光稳定作用外，还兼有良好的抗热氧老化性能。但本品耐热较差，不宜在热水介质中长期使用。此外，本品最好在270℃以下的温度加工和使用，超过此温时失重较为严重。
安全注意事项 本品毒性低。
商品名 光稳定剂744
成 分 4-苯甲酰氧基-2，2，6，6-四甲基哌啶
性能及用途 本品为白色结晶粉末。熔点95～98℃，分解温度280℃以上。溶于丙酮、乙醇、醋酸乙酯、甲苯，不溶于水。
本品为受阻型光稳定剂，其本身几乎没有吸收紫外线的能力，但可有效地捕获高分子材料在紫外线作用下产生的活性自由基，从而发挥光稳定效用。本品适用于聚丙烯、聚乙烯、聚苯乙烯、聚氨酯、聚酰胺和聚酯等多种塑料，在聚烯烃中效果尤为突出。本品的耐光性为一般紫外线吸收剂的数倍。不着色，不污染，耐热加工性良好，与抗氧剂和紫外线吸收剂并用，具有优良的协同效应。
2，4，6-三（2’正丁氧基苯基）-1，3，5-三嗪
成 分 2，4，6-三（2’正丁氧基苯基）-1，3，5-三嗪
性能及用途 本品为淡黄色粉末。熔点156165。溶于六甲基磷酰三胺，加热时溶于二甲基甲酰胺，微溶于正丁醇，不溶于水。
本品为紫外线吸收剂，能吸收波长为300～380nm的紫外线，适用于聚氯乙烯、聚甲醛、氯化聚醚等多种塑料，一般用量为0.%～1%。其光稳定效能优于UV-9和UV-531，但该品有着色性，可使制品带淡黄色，而且与树脂的相容性也较差。
商品名 光稳定剂HPT
成 分 六甲基磷酰三胺
性能及用途 本品为无色或淡黄色透明液体。微具腥涩味。密度1.0253～1.0257g/cm3（20℃）。凝固点27℃，沸点116～117℃（1.48kPa）。折射率1.4582～1.4589(20℃)。溶于极性和非极性溶剂，与邻苯二甲酸二辛酯、癸二酸二辛酯、亚磷酸三苯酸等常用增塑剂可以任意比例互溶。
本品可用为聚氯乙烯光稳定剂。可赋予制品优良的户外防老化性能，故有聚氯乙烯高效耐候剂之称。向聚氯乙烯薄膜中加入2～5份本品，不仅可以显著提高其耐候性和耐寒性，而且可以降加工温度约10℃，此外，本品还可作为聚酰胺、聚氨酯、脲醛树脂，聚苯硫醚等多种高分子材料的优良溶剂。
安全注意事项 本品无毒，不可用于接触食品的制品，并应避免与皮肤接触。
一、主要用途：
可有效地吸收波长为270-380纳米的紫外光, 主要用于聚氯乙烯、聚苯乙烯、不饱和树脂、聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚乙烯、ABS树脂、环氧树脂和纤维素树脂等；适用于感光材料如彩色胶卷、彩色胶片、彩色相纸和高分子聚合物等许多领域；特别适用于无色透明和浅色制品中；为强吸收力，高性能紫外线吸收剂。
二、突出特点：
超强的紫外线吸收能力；有效防止紫外线对皮肤的伤害及致癌性，大幅度提高产品的抗老化性能。几乎不吸收可见光, 是无色透明和浅色制品的首选紫外线吸收剂；不易燃、不腐蚀、贮存稳定性好；和多种高聚物相容性良好，兼具长效抗氧、抗黄变作用性能，可与一般抗氧剂并用；极高的安全性。
三、理化指标：
外观：淡黄色粉末 熔点：138℃-141℃ 灰分：≤0.05% 挥发分：≤0.1% 透光率：460nm≥95%；500 nm≥97% 溶解性：溶于苯、甲苯、笨乙烯等溶剂中，微溶于醋酸乙酯、石油醚，不溶于水
四、使用方法：
在薄制品中一般用量为0.1-0.5%, 厚制品中为0.05-0.2%。其它工艺条件下添加量：0.05—0.3%。

通常来讲,紫外线分为UVA,UVB,UVC,因为波长不同,它们对人体伤害也有区别.
UVC,可能是大家最陌生了,它的波长最短,为100-290纳米,所以无法穿透臭氧层到达地面,我们通常使用的防晒品都基本忽略它,不设相关保护功能.
VUA,波长较长,为320-400纳米,一年四季活跃于空气中.具有高度的渗透力,能穿过墙壁或玻璃而袭击真皮层,甚至皮下组织,使皮肤中的胶原蛋白纤维断裂而失去弹性,同时又激活硌氨酸酶,加速黑色素的生成,最终结果是使皮肤过早衰老,造成长期,慢性和持久的损伤,所以UVA又被称为老化射线(UA Aging)
UVB,波长约290-320纳米,较UVA要短.它能直接作用于皮肤层,引起即时,严重的对皮肤损伤,例如红斑,晒伤等,同时加速黑色素的生成.UVB的渗透力虽不及UVA,但会过分曝晒而令皮肤容易患皮肤癌,因此UVB也被称为晒伤射线(UV Burn)
以上内容让我们知道,选择防晒品时一定要选择能防御UVA和UVB的防晒产品.
SPF:人们熟悉的防晒系数SPA(Sun Protection Factor) 主要是用于评估防晒制品对UVB抵御效果的国际标准,通常在SPF后面还带一个数字,该数字代表是在使用防晒产品后,未经保护的皮肤防晒时间延长的倍数.如果一个人在没有做任何皮肤防晒保护情况下,皮肤在20分钟之后开始被灼伤,当涂抹SPF15的防晒产品,在相通情况下,产品对皮肤的保护时间是20X15=300分钟,也就是说300分钟之后,皮肤才呈现灼伤现象.
SPF值的高低决定了皮肤可以承受日晒的时间长短,而不是紫外线的强度.以下的小公式可以帮助你很快地得出大概的防晒效果
公式:(SPFxx-1)SPFxx X100%
例子:(SPF15-1)SPF15 X100%=93.33%
根据以上所得:SPF15可以抵御93%以上紫外线,而SPF30只比它多3%左右,而不是两倍.同时SPF值高的产品会增加皮肤负担,SPF15左右的防晒系数已经能够满足平日工作和生活的防晒需要.
这里要强调的是,任何防晒品都要几个小时涂抹一次,即使它是世界最大的品牌也是一样.再有千万不要认为倍数越高的防晒效果越好.
PA:
PA(Protection Grade of UVA)是1996年日本化妆品工业联合会公布有关UVA防晒效果鉴定标准,近年来,随着越来越多的厂商引用,消费者逐渐开始接受和认同这个新的防晒指标.它与SPF不同,在PA的后面带的不是数字,而是"+"号.后面的"+"越多,代表抵御UVA的效果越强,目前市面上最高的防晒系数是"PA+++"
PA值是跟据PFA结果而定的:
PFA= 涂抹有防晒品部分的MPPD值/没有涂抹防晒品部分的 MPPD值
PFA(Protection Factor of UVA):紫外线UVA防护因子
MPPD(Minima Persistent Pigmentation Dose):最小晒黑剂量
第一等级:PFA1-2(不包括2),代表不具备防护UVA的效果,没有PA值;
第二等级:PFA2-4(不包括4),代表具备防护UVA的效果,等于"PA+";
第三等级:PFA4-8(不包括8),代表具备较强防护UVA的效果,等于"PA++";
第四等级:PFA>8,代表具备非常强防护UVA的效果,等于"PA+++"
也就是说,假设我们的皮肤在没有任何防晒保护的情况下,通过阳光照射1个小时后晒黑,涂抹了PA++产品,在同等情况下,皮肤在4-8小时候后才会出现被晒黑现象,由此可见,含PA++的防晒成份的滋润产品已经足够日常生活所需.
防晒成分通常分为化学性（含紫外线吸收剂）和物理性（含紫外线屏蔽剂）两种。
1.化学性防晒成分（含紫外线吸收剂）
防晒护肤品中通常都含有防晒剂。目前以化学合成的紫外线吸收剂为主，它能对紫外线有吸收作用。紫外线吸收剂为皮肤组织所吸收后，由人体代谢。具体是指让防晒品中的化学成份进入皮肤角质，经皮肤吸收后，跟紫外线产生交互作用，使其转变为无害的能量。因为是在皮肤上发生化学反应，所以对皮肤有一定的刺激。尤其容易产生使肌肤粗糙、刺激眼部等问题。而且紫外线吸收剂本身就是一种光敏物质，使用不当还会对皮肤产生刺激，引起光敏性反应等。
下面介绍防晒霜里通常使用的几种主要的紫外线吸收剂：
◎OMC（辛-甲氧肉桂酸）：最广为使用的化学性防晒成份。能隔绝UVB，不容易引起过敏反应。
◎Octocrylene：较新的化学性防晒成份，能隔离UVB。
◎OCS（辛-水杨酸）：本身是很弱的UVB阻隔剂，所以通常将它与其它UVB防晒成份一起使用，以加强防晒效果。
◎PABA（对-胺基苯甲酸）：可隔绝 UVB。曾经一度被广为采用，后因发生过敏反应的比例太高，所以现在已很少使用。后来研发出Padimate-O（辛-二甲基-对胺基苯甲酸），作为其替代品，刺激性较小，也只能隔绝UVB。
◎Oxybenzone（二苯甲酮-3）：可隔绝UVA，有时会引起过敏。
◎Avobenzone（帕索1789）：可隔绝UVA，常和Oxybenzone（二苯甲酮-3）混合使用。有时会引起过敏。
◎Mexoryl SX：可阻隔波长较短的UVA。
2.物理性防晒成分（含紫外线屏蔽剂）
通常停留在皮肤表面，不会被吸收，也不由身体代谢。具体是指利用防晒品中的粒子，阻挡、反射或散射掉紫外线，使到达皮肤的紫外线量得以减少。因为不发生化学反应，所以对皮肤较温和。紫外线屏蔽剂的缺点是透明感差，制成的产品涂在皮肤上像蒙了一层白霜。此外，它们的用量不受国家的任何限制，可以用来制成SPF值非常高的产品，事实上SPF20以上的产品不含二氧化钛是不可能的。
◎Titanium dioxide（二氧化钛）：可完全阻隔UVB，但只能隔绝波长较短的UVA，无法阻隔长光波。
◎Zinc oxide（氧化锌）：几乎可以阻隔所有波长的UVA和UVB，且安全性较高。但缺点是涂起来会发白，且较为粘腻。后来有厂商研发出粒子较小的Z-Cote（氧化锌分子），其质地更具透明感，透气性更佳，改善了上述缺点。
现在不少产品都是将化学性成份和物理性成份相结合的，也有些产品上并未标明具体成份，那就不妨向专柜的BA咨询一二。不过最重要的还是结合自己的皮肤状况来选择。比如皮肤敏感的人，就应尽量选用不含刺激性成份、注明“通过过敏性测试”的产品。
防晒产品有水剂、乳液、霜、啫哩等多种质地。一般来说，乳霜状的产品较为温和。日常生活中，一般选择SPF15～30、PA＋～＋＋的防晒品即可。防晒指数较高或是防水型的防晒产品，只有长时间参加户外活动或是外出度假时才有必要使用。因为防晒指数越高，对皮肤造成的负担也就越大。而且相应添加的防紫外线成分的比重也越大。
防水型产品更是较难洗净，对皮肤的负担也较大。建议皮肤较弱较敏感者尽量避免使用。
随着“健康护肤”口号的深入，不少药妆品牌推出了无刺激性不含有机化学防晒剂的。如雅漾，理肤泉，FREEPLUS等产品。优点是确实减少了对肌肤的刺激，无负担，无油腻，不必担心因长期使用含化学防晒剂而导致的皮肤老化。缺点是，此类防晒产品一般防晒指数不高，SPF20~25已算顶级，比较适用于城市上班族和每日上学放学的学生，如果需要到海边或者平原等阳光肆虐的地方，还是要选用防晒指数较高的产品，只是不要长期使用。