UV ABSORBER’lar UV Absorber’lar (UV Emiciler) zararlı ultraviyole ışınlarını emerek, UV ışığındaki enerjiyi zararsız titreşimler taşıyan enerjiye dönüştürürler ve böylece polimeri radyasyondan korurlar.
UV Absorber’lar kendileri hızlı bir şekilde bozulmazlar, ancak UV enerjisini, polimer matris boyunca dağılan zararsız ısı enerjisi seviyelerine dönüştürürler. UV emiciler, soğurma işleminin fiziksel sınırlamaları nedeniyle etkinliklerinde sınırlıdır ve soğurma yetenekleri, fotodegradasyonu etkili bir şekilde geciktirmek için yeterli soğurma meydana gelmeden önce, yüksek konsantrasyonlarda katkı maddesi ve polimer kalınlığına duyulan ihtiyaç tarafından yönetilir.
Benzofenonlar, berrak poliolefin sistemleri için genel amaçlı iyi UV emicilerdir ve pigmentli bileşiklerde de kullanılabilir. Benzotriazoller esas olarak polistirende kullanılır. Her ikisi de polyesterlerde de kullanılabilir. Konsantrasyonlar genellikle yaklaşık %0.25-1.0’dir.
UV Absorberler’in kullanım alanları; boya, poliüretanlar, PVC, mühendislik plastikleri, yapıştırıcılar ve elastomerlerin ışık stabilizasyonunda olabilir. UV Absorber’lerinin HALS veya benzoat gibi diğer ışık stabilizerleri ile kombinasyonları sinerjist etki gösterir.
Benzoat ışık stabilizerleri, HALS’ler gibi polimerlerdeki foto-oksidasyon proseslerini serbest radikal ara ürünleri ile kimyasal reaksiyona girerek durdururlar. Benzoatlar tek başına kullanılmak yerine, genellikle HALS ve/veya UV absorberler ile birlikte kullanılırlar.
UV emicilerin temel işlevi, polimerde bulunan bir kromofor (Ch) varlığında UV radyasyonunu emmektir. Amaç, Ch * oluşma şansı bulmadan önce polimere zararlı olan UV ışığını filtrelemektir. Her şeyden önce, bir UV emici 290 ve 350 nm aralığında çalışmalıdır. UV emicilerin amacı, zararlı UV ışığını absorbe etmek ve onu hızla zararsız ısıya dönüştürmektir. Bu işlem sırasında emilen enerji, molekül bileşenlerinin titreşim ve dönme enerjisine dönüştürülür.
UV emicilerin etkili olması için, bu işlemin substrat içindeki karşılık gelen reaksiyondan daha hızlı gerçekleşmesi ve ne UV emicinin ne de stabilize etmesi amaçlanan polimerin enerji dönüşümü sırasında zarar görmemesi önemlidir.
Işık Stabilizatörleri ve UV Emicinin Sinerjik Etkisi
UV emiciler, bir kaplamanın maruz kaldığı tüm UV radyasyonunu absorbe edemez. Bir miktar UV radyasyonu kaplama yüzeyine nüfuz edecektir. Bu nedenle HALS polimerlere dahil edilir. Bu moleküller, oluşan serbest radikalleri temizleyerek çalışır. Bu, HALS işlevini ilk olarak sistemden radikalleri kaldırarak ve ardından kendilerini yenileyerek oluşumunu önleyen UV emicilerinden farklıdır. Formül geliştirenlerin çoğu, bu nedenle emiciler ve HALS kombinasyonunu kullanacaktır.,
UV emiciler ve HALS’ın sinerjistik kombinasyonları, polimerin stabilizasyonu için idealdir. UV emiciler Beer-Lambert Yasası’na tabidir; bu nedenle absorbans doğrusal olarak UVA konsantrasyonu (320 ila 400 nanometre (foto kürleme için kullanılır), molar absorptivitesi (sönme katsayısı) ve yol uzunluğu (kaplama kalınlığı) ile ilişkilidir. Serbest radikal tutuculardır ve Beer’s Kanunu’na tabi değildir. Kaplama sisteminin herhangi bir yerinde çalışır.
Hindered Amine Light Stabilisers (HALS)
Polimerlerin uzun süreli ısı koruması için en önemli antioksidan sınıflarından biri, düşük ve orta sıcaklıklarda polimerlerin serbest radikal kaynaklı bozunmasına karşı çok etkili inhibitörler olan engellenmiş amin ışık stabilizatörleri (HALS) olarak adlandırılır.
Bu sınıf amin stabilizatörleri 2,2,6,6-tetrametil-piperidin türevlerine dayanmaktadır. Genellikle ışık stabilizatörleri olarak, özellikle isimlerini açıklayan olefinler için kullanılırlar.
HALS özellikle yüzeyleri kaplamada etkilidir, daha iyi parlaklık tutuşu sağlar, pigmentli sistemlerde daha yüksek tebeşirlenme direnci sağlarken şeffaf kaplamalarda çatlak oluşumunu önler. Pigmentli sistemler için, HALS birincil stabilizasyon mekanizmasını sağlar, çünkü çoğu UV radyasyonu pigment tarafından kaplamanın ilk birkaç mikronunun ötesine geçmesi engellenir. Uygun UVA/HALS kombinasyonlarının ve konsantrasyonunun seçimi, polimer uygulama sisteminin kimyasına bağlıdır (pigmentler ve dolgular, film kalınlığı ve maruz kalma koşulları).
Plastikler için UV Emici Nasıl Seçilir?
Antioksidan ve UV Stabilizatörleri Seçerken Uyulması Gereken Genel Kurallar
1. Kararlılık ve Ekstraksiyon
UV Stabilizatörleri ve antioksidan hidroliz direnci dikkat edilmesi gereken renk stabilitesidir. Ayrıca, iki katkı maddesi sistemdeki diğer bileşenlerle reaksiyona girmemelidir ne korozyon ekipmanı ne de eşya yüzeyindeki madde ile özütlenmelidir. Engellenmiş amin ışık stabilizatörü normalde düşük alkalinite gösterir, asidik katkı maddeleri birlikte kullanılmaz ve son ürün asidik bir ortamda uygulanmaz.
2. Çözünürlük ve Uyumluluk
Polimerlerin çoğu polar değildir, antioksidan, UV stabilizatörü ise biraz polardır. Çözünürlük, endişelenilmesi gereken bir konudur. Antioksidan ve UV stabilizatörleri, çoğu UV stabilizatörünün bu gereksinimi karşılayabileceği polimer işleme sıcaklığında ayrışmazken çözünecektir.
3. Göç
Mümkün olduğunda, yüksek molekül ağırlığı ve nispeten yüksek erime noktalı antioksidanlar ve UVA seçilecek, her dozaj en sıkı işleme ve son kullanıcı ortamına göre belirlenecektir.
4. Uygulama
Antioksidan ve UV stabilizatörü erime aralığı reçinelerden oldukça farklı olduğunda. Ön gerilim akımı veya sıkışma meydana gelebilir. Bu boşluk 1000
C’yi aştığında, UV stabilizatörü ve antioksidan, masterbatch formunda eklenecek ve ardından reçine ile proses için karıştırılacaktır.
5. Kullanım
ve Güvenlik Antioksidan ve UV stabilizatörü toksik olmayacak veya düşük olacaktır. Toz yok veya az olmalıdır. Plastik işlem ve kullanım ömrü boyunca insana zararı yoktur. Hayvana veya tabaklara zararlı değildir. Havaya, toprağa ve suya kirlilik yaratmazlar.
