太陽(yáng)輻射到地球外層空間的光是一種連續(xù)光譜,其波長(zhǎng)介于0.7-3000nm之間。太陽(yáng)光在穿過大氣層時(shí),波長(zhǎng)較長(zhǎng)的部分被水份和二氧化碳吸收,當(dāng)光輻射海拔100公里以上時(shí),波長(zhǎng)低于175nm的紫外光會(huì)被氧氣吸收,太陽(yáng)輻射通過同溫層時(shí),臭氧會(huì)將波長(zhǎng)175-290nm的紫外輻射吸收掉,{zh1},到達(dá)地面的紫外線其波長(zhǎng)在290-400nm之間。實(shí)際上,聚合物敏感并能導(dǎo)致其產(chǎn)生光氧化降解的就是這一部分紫外光。
在日光輻照下,聚合物吸收光的基團(tuán)受到激發(fā)而生成自由基。自由基形成與光輻射能量、聚合物內(nèi)部的分子結(jié)構(gòu)以及聚合物中對(duì)光較敏感的一些雜質(zhì)有關(guān)。有氧的條件下,聚合物在發(fā)生光氧化的同時(shí),通常也發(fā)生熱氧化反應(yīng),在日常生活中,我們經(jīng)常可以看到高分子材料的老化現(xiàn)象,如塑料薄膜失去原有的透明度,甚至wq粉化,其他一些塑料制品表面泛黃、退色,涂料變黃或脫落,膠粘劑失去粘合力等。事實(shí)上,所有的高分子材料,無(wú)論是合成的還是tr的,在它生產(chǎn)、加工、貯存和使用過程中,由于光、氧、熱等因素的作用,都會(huì)造成聚合物的自動(dòng)氧化反應(yīng)和熱分解反應(yīng),從而引起聚合物的降解。所以,一般將全過程看作光熱氧化過程。
抗氧劑的作用
為了避免聚合物老化和延緩老化,就要破壞聚合物自動(dòng)老化循環(huán),破壞聚合物的有害中間產(chǎn)物分兩類:一類是自由基,另一類是氫過氧化物,與兩類中間產(chǎn)物發(fā)生相互作用的化合物也分為兩類:自由基俘獲劑,也叫鏈終止主抗氧劑;氫過氧化物分解劑,又叫輔助抗氧劑。
光穩(wěn)定劑作用機(jī)理
紫外線吸收劑是光穩(wěn)定劑的主體,它的作用機(jī)理在于能強(qiáng)烈地吸收聚合物敏感的紫外光,并能將能量轉(zhuǎn)為無(wú)害的熱能形式放出。紫外線吸收劑不僅要有很強(qiáng)的吸收性能,而且還要求其本身具有很高的光穩(wěn)定性,以保證不在反應(yīng)中被消耗掉。