Дезактиваторы возбужденного состояния

П ри облучении квантом УФ группы атомов возбуждаются и генерируют радикалы. Желательно все возбужденные состояния дезактивировать. Есть добавки, которые взаимодействуют с группами в макромолекулах и дезактивируют их путем рассеяния избыточной энергии в виде ИК-излучения, В качестве таких добавок используют никелевые комплексные соединения. Они способны поглощать УФ излучение. Некоторые никелевые комплексы по действию превосходят тиофеноны и бензтриазол.

Впервые добавки для поглащения УФ применены в 1942 году Майером и Герхардом (США). Они применили эти соединения с целью увеличить срок службы ацетата целлюлозы. В 1956 году было применено бензтриазольное соединение под маркой «ТИНУВИН Р». В 1957 году была открыта возможность использовать хелатные соединения никеля в качестве стабилизаторов против УФ.

В 1957 году была открыта возможность использования против УФ хелатных соединений никеля.

На практике имеет место совместное действие кислорода и УФ. Если при комнатной температуре кислород малоактивен, то в присутствии УФ он увеличивает свою реакционную способность в несколько раз. Поглощение УФ наблюдается, прежде всего, в диапазоне волн соответствующих поглощению СО, ООН и ОО групп. СО и ООН группы возникают в полимере на стадии синтеза, переработки и эксплуатации. При эксплуатации полимера их появление связано с процессами фотоокислительной деструкции.

Некоторые антиоксиданты, используемые в процессе переработки, например, вторичные ароматические амины, способны поглощать свет в области близкой к поглощению карбонильной группы, но проблема в том, что они сами могут давать свободные радикалы и инициировать фотоокислительную деструкцию полимера.

Фенольные антиоксиданты не проявляют поглощения в УФ спектре и могут использоваться в качестве акцепторов радикалов, как при термоокислительной деструкции, так и при фотоокислитсльной деструкции. Фенольные антиоксиданты желательно использовать в комплексе с фосфор- и серосодержащими стабилизаторами. Например, комплекс из дилаурилтиодипропионата и органического фосфита может безрадикально разлагать ООН.

При фотоокислительной деструкции антиоксидант быстро расходуется из-за высокой скорости инициирования. Это требует использования высоких концентраций антиоксидантов, что технически неудобно и экономически неоправданно. Поэтому антиоксидант целесообразно использовать совместно с УФ-адсорберами.

Оценку погодостойкости можно проводить двумя методами:

1. Методом натурных испытаний

2. Методом испытания в стандартных условиях.

Однако данные по натурным испытаниям, испытаниям в стандартных условиях и данные по эксплуатации изделия слабо кореллируют друг с другом.

Для оценки старения часто используют метод «Йодной шкалы». Сравнивая цвет полимера и соотнося его со шкалой можно определить степень деструкции полимера.

Для оценки деструкции полимера можно использовать флуоресценцию. Чем более старый образец, тем интенсивнее он флуоресцирует.

Старение так же можно оценить по ухудшению некоторых механических свойств, например, ударной вязкости, прочности на изгиб, потере эластичности, относительному удлинению при разрыве.

Выбор метода зависит от вида используемого материала.