合成材料光老化是常遇到的问题,也是塑料的老化原因。水滑石是一种无机紫外阻隔材料,可以吸收紫外光,防止由紫外光引起树脂的链引发、链增长,使树脂得到保护。此外,层间可插入有机紫外吸收剂,以选择性地加强紫外吸收能力。
水滑石
经煅烧后的产物含有特殊的化学键(如Zn-O键),表现出优异的紫外吸收和散射效果,可以作为紫外阻隔材料。同时表面呈碱性并且具有不饱和键力,具有表面接枝性能,可以与具有不同紫外吸收效果的有机物如酸、对一酸盐、2-苯咪唑、2-羟基-4-苯磺酸等经反应接枝,进一步强化紫外吸收能力,使之兼备物理和化学双重功能。大量实践证明,以其作为光稳定剂,效果明显优于传统材料,在塑料、橡胶、纤维、化妆品、涂料以及油漆等领域具有广泛的用途。
北京化工大学对此作了较为系统的研究,通过成核,晶化方法合成镁铝和锌铝水滑石,再高温焙烧得到金属复合氧化物,综合考察其对紫外阻隔性能的影响。发现锌铝复合氧化物的紫外阻隔性能和可见光透过率均优于传统的ZnO、也优于镁铝复合氧化物和锌铝水滑石,在400-600℃之间,它的紫外阻隔性能随温度升高而上升。
东北师大通过对水滑石改性来研究HT的光学性质,利用共沉淀法或离子交换法将尺寸较大的有机紫外吸收剂以阴离子形式嵌入Zn2Al-LDH间,Zn2Al-LDH有很强的紫外遮蔽能力和高的可见光区透明性,嵌入后,紫外吸收能力明显增加。
随着对环保要求的提高和绿色化学的倡议,无毒、无害以及安全的无机紫外阻隔剂代替有机紫外阻隔剂是这一领域的发展趋势。
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