Što su svjetlosni stabilizatori (HALS)? Definicija svjetlosnog stabilizatora
Glavna klasa svjetlosnih stabilizatora uključuje takozvane ometene aminske svjetlosne stabilizatore (skraćeno HALS). Oni su derivati 2,2,6,6-tetrametilpiperidina i iznimno su učinkoviti stabilizatori protiv fotodegradacije većine polimera.
HALS su snažni čistači i djeluju tako da inhibiraju razgradnju polimera koji su formirali slobodne radikale, oni ne apsorbiraju UV zračenje, ali djeluju tako da inhibiraju razgradnju polimera. Oni usporavaju fotokemijski inducirane reakcije razgradnje na način sličan antioksidansima. Mehanizam razlike između antioksidansa i HALS-a je u tome što su HALS reakcije cikličke, dok antioksidansi nisu.
Komercijalno gledano, ometeni aminski svjetlosni stabilizatori sada su najvažniji svjetlosni stabilizatori, a slijede ih benzofenoni i benzotriazoli.
svjetlosni stabilizator sinonim
Spriječeni aminski svjetlosni stabilizatori (skraćeno HALS)
dodatak svjetlosnom stabilizatoru
UV apsorber
Kako djeluju svjetlosni stabilizatori? Mehanizam svjetlosnih stabilizatora
Mehanizam nije u potpunosti shvaćen. Razgradnja hidroperoksida i hvatanje slobodnih radikala svakako igraju ulogu, kao i regeneracija HALS-a, gdje se UV apsorber često troši zbog svog rada. Postoji nekoliko teorija o tome kako to funkcionira - možda prijenosom energije, ukidanjem slobodnih radikala (na slici ispod) ili razgradnjom peroksida. Izvanredna stabilizacija postignuta je pri relativno niskim koncentracijama i čini se da se HALS zapravo regeneriraju procesom stabilizacije, a ne da se njime troše. Teorija sugerira da ometeni amini oksidiraju u tvorbu aminskih etera, koji su neradikalne vrste.
Učinkovitost HALS sustava ne ovisi o debljini plastičnog proizvoda, stoga su posebno prikladni za zaštitu površinskih slojeva i tankih profila. Reagensi su niske ili visoke molekulske mase. Polimerni HALS pružaju izvrsnu kompatibilnost, nisku hlapljivost, izvrsnu otpornost na ekstrakciju i pridonose toplinskoj stabilnosti. Kombinacija dvaju razreda visoke molekularne težine osigurava dobru ravnotežu svojstava u stakleničkim folijama, što je glavna upotreba HALS-a u LDPE folijama.
Sinergistički učinak svjetlosnog stabilizatora i UV apsorbera
UV apsorberi ne mogu apsorbirati svo UV zračenje kojem je proizvod izložen. Nešto UV zračenja prodire kroz površinu. Zbog toga se HALS ugrađuju u polimere. Ove molekule rade tako što čiste sve slobodne radikale koji se stvaraju – za razliku od UV apsorbera, koji sprječavaju njihovo stvaranje tako što prvo uklanjaju slobodne radikale iz sustava, a zatim se obnavljaju. Iz tog razloga većina formulatora koristi kombinaciju apsorbenata i HALS-a.
Sinergistička kombinacija UV apsorbera i HALS-a optimalna je za stabilizaciju polimera. UV apsorberi regulirani su Beer-Lambertovim zakonom
Apsorbancija je stoga linearno povezana s koncentracijom UVA (320 do 400 nm (za fotostvrdnjavanje)), njegovom molarnom apsorpcijom (koeficijent ekstinkcije) i duljinom puta (debljina premaza). HALS su hvatači slobodnih radikala koji ne podliježu Beerovom zakonu i djeluju bilo gdje u sustavu.
Tržište i trendovi UV apsorbera i svjetlosnih stabilizatora
Godine 2015. veličina globalnog tržišta UV apsorbera (uključujući stabilizatore svjetla) za plastiku i premaze iznosila je približno 13 milijardi RMB, sa prosječnom stopom rasta (CAGR) od 3 do 4 posto u sljedeće četiri godine. To se pripisuje industrijskom razvoju na tržištima u razvoju i značajnom rastu potražnje za premazima na globalnoj razini. Na primjer, automobilski i industrijski premazi pokreću potražnju za polimernim aditivima. S visokim tehnološkim pragom za aditivnu proizvodnju i razvoj, proizvođači UV apsorbera (uključujući i stabilizatore svjetla) nalaze se u nekoliko kemijski razvijenih zemalja. Prilike za rast postoje na novim tržištima i istraživanju novih aplikacija
