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紫外線吸收劑在聚碳酸酯應用分析
1. 應用背景
聚碳酸酯(PC)是一種高性能工程塑料
,具有高透明度
、抗沖擊性和耐熱性
,廣泛應用于汽車部件(如燈罩
、車窗)、電子設備外殼、光學鏡片
、醫(yī)療器械等領域
。然而,PC長期暴露于紫外線下易發(fā)生光降解
,表現(xiàn)為:
黃變:紫外線引發(fā)分子鏈斷裂
,生成發(fā)色基團。力學性能下降:沖擊強度
、拉伸強度降低。表面粉化或龜裂:因分子鏈斷裂導致結構破壞。
添加紫外線吸收劑(UVAs)是解決這一問題的核心方法
。2. 紫外線吸收劑的作用機制
紫外線吸收劑通過選擇性吸收紫外光(通常為290-400 nm)
,并將其轉化為低能量的熱能或無害熒光釋放,從而阻斷光氧化反應。常用類型包括:苯并三唑類(如Tinuvin 234
、UV-327):高效吸收UV-A和UV-B,耐高溫,適合PC加工溫度(280-320°C)。二苯甲酮類(如UV-531):成本較低,但可能輕微影響PC透明度
。三嗪類(如Tinuvin 1577):廣譜吸收
,耐遷移性好,適合高耐候需求場景。
3. 應用關鍵點
(1)添加劑選擇
相容性:需與PC基體良好相容
,避免析出(如苯并三唑類更適合PC)。熱穩(wěn)定性:PC加工溫度高
,吸收劑需耐高溫(如Tinuvin 234在300°C下穩(wěn)定)。協(xié)同效應:與受阻胺光穩(wěn)定劑(HALS)復配使用,可增強長期耐候性(HALS捕獲自由基
,UVAs阻斷紫外線)。
2)添加方式
內(nèi)添加:在PC聚合或加工過程中直接混入,均勻分散
。表面涂層:在PC表面涂覆含UVAs的涂層(如UV固化涂層)
,適用于已成型制品。3)濃度控制
典型添加量:0.1%-1%(過高可能影響透明度或力學性能)
。需通過老化試驗(如QUV加速老化)優(yōu)化濃度
。4. 實際應用案例
汽車領域:車燈罩、天窗等使用含苯并三唑類UVAs的PC
,耐候性提升5-10年。電子設備:手機/筆記本電腦外殼添加UVAs,防止黃變和脆化
。光學鏡片:高透明PC鏡片通過表面涂層+內(nèi)添加復合方案
,兼顧耐刮擦與抗UV。相關資質(zhì)
- 國家級高新技術企業(yè)
- 中國塑料加工工業(yè)協(xié)會,副會長單位
- 中國農(nóng)用塑料應用技術學會農(nóng)塑制品分會
,副會長單位- 全國塑料標準化技術委員會 老化方法分會,委
- 美國塑料工業(yè)協(xié)會SPI
,會員單位產(chǎn)品中心
- 中國農(nóng)用塑料應用技術學會農(nóng)塑制品分會