ما هي تطبيقات مثبتات الضوء
يمكن إضافة مثبتات الضوء إلى المواد البلاستيكية لحمايتها من التدهور عند تعرضها لأشعة الشمس والطقس. تعتبر البولي أوليفينات عرضة للهجوم بواسطة ضوء الأشعة فوق البنفسجية والأكسجين والرطوبة والحرارة ، مما قد يؤدي إلى تقصف البوليمر وتكسير السطح وتغيير اللون وفشل المنتج.
تتضمن عملية التحلل الضوئي عمليتين متميزتين. الأول هو التحلل الضوئي ، حيث يتم امتصاص الأشعة فوق البنفسجية وتتشكل الجذور الحرة بسبب تكسر الروابط الجزيئية للبوليمر. والثاني هو الأكسدة التلقائية ، والتي تنطوي على تفاعل الجذور الحرة المتكونة أثناء التحلل الضوئي بالأكسجين لتكوين جذور البيروكسيل. ثم يهاجم هذا الجذور الحرة الجديدة العمود الفقري للبوليمر ، وينتج جذرًا حرًا آخر. مع تقدم العملية ، يتم تكوين المزيد والمزيد من الجذور الحرة ويتأكسد المزيد والمزيد من جزيئات البوليمر. تظهر دورة الأكسدة التلقائية في الشكل أدناه.
تنقسم مثبتات الضوء للبولي أوليفينات أساسًا إلى ثلاث فئات.
ماصات الأشعة فوق البنفسجية: من الأمثلة النموذجية البنزوفينون والبنزوتريازول. هذه مثبتات فعالة منخفضة التكلفة تعمل عن طريق امتصاص ضوء الأشعة فوق البنفسجية. فهي فعالة للتعرضات قصيرة المدى.
Nickel Quencher: عامل نقل للطاقة يعمل عن طريق "إخماد" الحالة المثارة لمجموعة الكربونيل المتكونة أثناء الأكسدة الضوئية وعن طريق تحلل الهيدروبيروكسيدات. لا يتم استخدام هذه الأنواع من المثبتات على نطاق واسع لأنها تحتوي على معادن ثقيلة ، وتضفي اللون على المنتج النهائي ، كما أنها ليست فعالة مثل HALS التي تمت مناقشتها في الفقرة التالية.
مثبتات الأمين الخفيفة (HALS): مثبتات الضوء الأكثر فعالية للبولي أوليفينات. متوفر في مجموعة كبيرة من الأوزان الجزيئية والتركيبات لتناسب أي تطبيق تقريبًا. يمكن استخدامها أيضًا كمثبتات حرارة طويلة المدى (HATS). إنهم يعملون عن طريق "محاصرة" الجذور الحرة المتكونة أثناء الأكسدة الضوئية. نظرًا لأن جميع أنواع المثبتات الثلاثة تعمل من خلال آليات مختلفة ، فغالبًا ما يتم استخدامها معًا لإنشاء تأثير تآزري. على سبيل المثال ، غالبًا ما تستخدم HALS مع benzotriazoles لتقليل تغير اللون في أنظمة التلوين. ستعمل جميع المثبتات المذكورة أعلاه بشكل أكثر فاعلية في وجود حزمة تثبيت قاعدة مناسبة تشتمل على مضادات الأكسدة الأولية والثانوية ومُعادل المحفز المتبقي.
من المهم ملاحظة أن مواصفات المنتج والموقع الجغرافي والبيئة الكيميائية للتعرض هي عوامل رئيسية في تحديد كمية المثبت المطلوبة لتطبيق معين.
