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紫外线吸收剂常见类型介绍

摘要:紫外线吸收剂是光稳定剂的一种，目前市场上有很多品种在销售。按结构分大致可分为以下几类：水杨酸酯类、苯酮类、苯并三唑类、取代丙烯腈类、三嗪类和其他类。

关键词: 光稳定剂 紫外线吸收剂 用途 用量

一.前言：
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， 而使用紫外线吸收剂对受保护的物体可以实施有效的防止,或削弱其对颜色的破坏。
二．介绍：
紫外线吸收剂是一种光稳定剂，能吸收阳光及荧光光源中的紫外线部分，而本身又不发生变化。塑料和其他高分子材料在日光和荧光下，因紫外线的作用，产生自动氧化反应，导致聚合物的降解而劣化，使外观及机械性能变坏。加入紫外线吸收剂后可选择性地吸收这种高能量的紫外线，使之变成无害的能量而释放或消耗。由于聚合物的种类不同，使其劣化的紫外线波长也不相同，不同的紫外线吸收剂可吸收不同波长的紫外线，使用时，应根据聚合物的种类选择紫外线吸收剂。

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。
紫外线吸收剂用于塑料、涂料、染料、汽车挡风玻璃、化妆品、药物、防晒剂等。
三．分类：
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、三嗪类和其他类。以下是几种常见的紫外线吸收剂简介。
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。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。
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270330nm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UV-P
　　成 分 2-（2ˊ-羟基-5ˊ-甲基苯基）苯并三氮唑
　　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-234
成分：2-（2-羟基-3,5双(a,a-二甲基苄基）苯基）苯骈三唑
性能与用途，它是一种淡黄色的粉末,熔点139.5 -141℃ ,为优良的光稳定剂, 适用于PP、TPE、硬PVC、POM、PA、PC、PBT/PETPMMA等等。
技术指标：外观 淡黄色粉末 熔点 ≥139.5 -141℃ 挥发份 ≤0.5% 灰份 ≤0.05% 纯度 ≥99% 透光率 460nm≥97％；500nm≥98％本品在塑料中的一般用量为1%～3%。
商品名 紫外线吸收剂UV-326
成分：2-(2-羟基-3-特丁基-5-甲基苯基)-5-氯苯并三唑
用途: 紫外线吸收剂UV-326（商品名）是苯并三氮唑类紫外线吸收剂中的一种。可以广泛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、外防护涂层和许多领域。本品在塑料中的一般用量为1%～3%。
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UVP-328
成 分2-（2-羟基-3,5-二特戊基苯基）苯骈三唑
性能与用途:为淡黄色粉末,熔点 81℃ ,溶于苯、甲苯、乙酸乙酯和石油醚,微溶于乙醇和甲醇,不溶于水,它是高效的紫外线吸收剂,最大紫外吸收峰为345nm,与高聚合物的相溶性好,挥发性低,主要用于PE、PP、PS、PVC聚酯和ABS树脂等。在塑料中的一般用量为1%～3%。

商品名 紫外线吸收剂UV-366
成 分2-（2′-羟基-4′-苯甲酸基苯基）-5氯2H-苯并三唑
性能与用途: 吸附性强,其对纤维吸附性尤其是对超细纤维强于三嗪类紫外线吸收剂。尤其对聚酯纤维具有优异的性能，具有分子量大、不易挥发、耐抽出、易加工的特点。在塑料中的一般用量为1%～3%。
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 紫外线吸收剂UV-1164
成 分：2-(4,6-双(2,4-二甲基苯基)-1,3,5-三嗪-2-基)-5-辛氧基酚
性能及用途UV-1164三嗪类紫外线吸收剂具有非常低的挥发性，与聚合物及其它添加剂相容性很好。特别适用于工程塑料如等。具有的高分子量则对防止助剂在制品加工与应用中的挥发，萃取，逸散损失，提高制品的持久光稳定效果。
建议的用途：PE膜，扁丝，片材，茂金属，PP膜，扁丝，纤维，TPO。聚甲醛，聚酰胺，Capstock PC,一般用途PC,PET,PBT,ASA,ABS 和PMMA。
性能优势： •强烈吸收A区和B区紫外光    •高性能,（挥发性极低，很高的固有光稳定性）•高溶解性/与聚烯烃和工程聚合物相容性，一般用量为0.1%～0.3%。
商品名 紫外线吸收剂UV-1577
成 分：2-（4，6-二苯基-1，3，5-三嗪-2）-5-正己烷氧基苯酚
性能及用途UV-1577三嗪类紫外线吸收剂，与聚合物及其它添加剂相容性很好。特别适用于工程塑料，聚碳酸酯，迭层胶片等材料，提高制品的持久光稳定效果，一般用量为0.1%～0.3%。
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。
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。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%。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。
四．应用比较：
从上边的分类可以看出苯并三唑类紫外线吸收剂是目前国内应用较多的一个品种。但由于三嗪类紫外线吸收剂的应用效果明显优于苯并三唑类紫外线吸收剂。三嗪类光稳定剂除具有优良的紫外线吸收性能,同时还具有其他一些特点, 三嗪类紫外线吸收剂可以广泛地应用于聚合物，有优良的热稳定性,使其具有较好的加工稳定性;耐酸性,使其在农业用途上具备良好的耐药性等。在实际应用中三嗪类紫外线吸收剂与受阻胺光稳定剂有很好的协同效应,当两者共同使用时具有比它们单独使用更好的效果。　

参考文献：