歷史上使用的光穩(wěn)定劑大致可分為紫外線吸收劑、淬滅劑、自由基清除劑和遮光劑四類。從工作原理的角度來看,它主要從三個方向發(fā)揮作用。
一是防止紫外線進(jìn)入產(chǎn)品,保護(hù)敵人免受門的侵害,但屏蔽劑沒有選擇屏蔽光線,結(jié)果是產(chǎn)品不透明。二是捕獲紫外線進(jìn)入聚合物引起的自由基,防止其他分子進(jìn)一步分解。本質(zhì)上,它以很少的分子鍵斷裂為代價保護(hù)了整個產(chǎn)品。使用對紫外線敏感的彩色材料時,很容易褪色。第三是吸收紫外線的能量,并將其轉(zhuǎn)化為熱量進(jìn)行消散,這是一個很好的方法。當(dāng)前國際綠色消費(fèi)概念日益強(qiáng)化,要求產(chǎn)品使用壽命長,保護(hù)資源有限。該產(chǎn)品的毒性引起了更多的關(guān)注。
在這種情況下,無機(jī)納米紫外線吸收劑應(yīng)運(yùn)而生。納米材料是指至少一個維度在1到100nm之間的材料。目前,用作紫外線吸收劑的粉末基本上是球形顆粒,其粒徑等于紫外線波長,紫外線在離子表面反射強(qiáng)烈。這種現(xiàn)象被稱為納米材料的小尺寸效應(yīng)。在小尺寸效應(yīng)的作用下,納米材料可以強(qiáng)烈屏蔽紫外線,可見光的波長遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于粒徑。它們會使光衍射通過粒子,因此納米材料在屏蔽紫外線的同時對可見光具有較高的滲透性。
無機(jī)紫外線吸收劑的突出優(yōu)點(diǎn)是:
1.高效的紫外線屏蔽和良好的可見光過濾。
2.優(yōu)異的穩(wěn)定性,能長期工作,能長期保持聚合物產(chǎn)品華麗的外觀,延長聚合物產(chǎn)品的使用壽命。
3.目前開發(fā)的產(chǎn)品基本無毒,應(yīng)用廣泛。
4.當(dāng)顆粒達(dá)到納米水平時,它們的性質(zhì),如出生、光、電和磁性,將優(yōu)化聚合物材料的機(jī)械性能,從而使功能材料的制造成為可能。目前,納米材料已用于生產(chǎn)高強(qiáng)度塑料,納米材料的高表面活性已用于生產(chǎn)滅菌和自清潔功能涂層。