一、什么是光稳定剂

    太阳光是一种电磁波，在其通过空间和臭氧层时，290nm以下和3000nm以上的射线几乎都被滤除，实际到达地面的为290nm～3000nm的电磁波，其中波长范围为400～800nm（约占40%）的是可见光，波长约为800～3000nm（约占55%）的是红外线，而波长约为290～400nm（仅占5%）的是紫外线。

    太阳光中的紫外线是对高分子材料产生老化作用的主要原因。紫外线虽然仅占太阳光的5%左右，但是能量却很大。高分子聚合物制品吸收紫外线后，足以能引发聚合物自我氧化、降解，破坏聚合物的化学键，使其断裂、交联，导致高分子聚合物制品颜色等外观和物理力学性能发生恶变，强度降低、寿命缩短。这一过程称为光氧化还原或光老化作用。紫外线也能穿过人的皮肤表层，破坏皮肤细胞，使皮肤逐渐变硬而失去弹性，出现皱纹和加快衰老。

    光稳定剂是高分子制品（例如塑料、橡胶、涂料、合成纤维）的一种添加剂，它能屏蔽或吸收紫外线的能量，猝灭单线态氧及将氢过氧化物分解成非活性物质等功能，使高分子聚合物在光的辐射下，能排除或减缓光化学反应可能性，阻止或延迟光老化的过程，从而达到延长高分子聚合物制品使用寿命的目的。

    二、光稳定剂的种类

    1、光屏蔽剂：这是一类能够遮蔽或反射紫外线的物质，使光不能透入高分子内部，从而起到保护高分子的作用。光屏蔽剂有碳黑、氧化钛等无机颜料和酞菁蓝、酞菁绿等有机颜料，其中碳黑屏蔽效果最好。

    2、紫外线吸收剂：它的作用能有效地吸收波长为290～410nm的紫外线，而很少吸收可见光，它本身具有良好的热稳定性和光稳定性。按其化学结构主要可以分为：邻羟基二苯甲酮类、苯并三唑类、水杨酸酯类、三嗪类、取代丙烯腈类。作为辅助光稳定剂和受阻类光稳定剂共同使用，尤其是用在聚烯烃或涂料中。

    3、猝灭剂：可以接受塑料中发色团所吸收的能量，并将这些能量以热量、荧光或磷光的形式发散出去，从而保护聚合物免受紫外线的破坏。它对聚合物的稳定效果很好，多用于薄膜和纤维。主要是一些二价的有机镍螯合物。有机镍光稳定剂具有良好的性能，但因重金属离子的毒性问题，可能被其他无毒或低毒猝灭剂取代。

    4、自由基捕获剂：这类光稳定剂能捕获高分子中所生成的活性自由基，从而抑制光氧化过程，达到光稳定目的。主要是受阻胺光稳定剂（HALS）。是最有前途的一类新型高效光稳定剂，在国际上年平均需求增长率为20%～30%。

    5、氢过氧化物分解剂：是受阻胺类光稳定剂中的一种。聚合物在贮存和加工期间能产生氢过氧化物，导致聚合物的光氧化降解，氢过氧化物分解剂能就能够分解过氧化物，生成稳定的氮-氧自由基，并进一步捕获自由基，从而抑制聚合物降解。

    三、光稳定剂的缺点

    1、光屏蔽剂防护效果好、价格低，但具有遮光性和着色性，仅适用于不透明材料；

    2、紫外线吸收剂具有广泛的适用性，但由于其防护效果不能有效地保护制品表面和薄制品，与此同时，因属纯有机化合物，还存在易挥发、喷霜、迁移、被溶剂抽出等缺点，这不但影响了其效能发挥的持久性，同时也导致污染环境；

    3、激发态淬灭剂和氢过氧化物分解剂光稳定性能高、挥发性低、喷霜和迁移小并耐抽出，能有效地保护制品表面和薄制品。但色深、毒性和环境污染大、高温时会分解变色，与含硫添加剂存在对抗作用；

    4、自由基捕获剂色浅、光稳定效能突出、也能有效地保护制品表面和薄制品，但由于具有碱性，与酸性基质、添加剂存在对抗作用、酸性环境会使其性能受到影响，与此同时，与紫外线吸收剂一样，因属纯有机化合物，也存在易挥发、喷霜、迁移、抽出等缺点。

    四、光稳定剂的作用机理实例

    1、UVA

    2、HALS

    五、各种塑料的敏感波长

 本文图片来源：志一化工