Ուլտրամանուշակագույն կլանիչը շատ կարևոր հավելում է պլաստիկ արտադրանքներում: Դա մի տեսակ կայունացուցիչ է, որը գործում է որպես լույսի կայունացուցիչ: Այն հիմնականում արտադրում է կայունացնող ազդեցություն՝ կլանելով և փոխակերպելով արևի լույսի կործանարար ուլտրամանուշակագույն մասը: Ուլտրամանուշակագույն կլանիչները հիմնականում օգտագործվում են պլաստմասսե արտադրանքներում, ինչպիսիք են թիթեղները, մալուխները, խողովակները և այլ հաստ արտադրանքները: Շատ դեպքերում ուլտրամանուշակագույն կլանիչներն ավելացվում են նաև պլաստիկ թաղանթներին՝ ճնշելու կամ հետաձգելու ուլտրամանուշակագույն լույսի բացասական ազդեցությունը պաշտպանված առարկաների կամ նյութերի վրա: ազդեցություն.
Ուլտրամանուշակագույն ճառագայթները և դրանց վնասակար ազդեցությունը պոլիմերների վրա, ինչպիսիք են պլաստիկը
Մենք բոլորս գիտենք, որ արևից արտանետվող էլեկտրամագնիսական ալիքները շատ լայն են, և ճառագայթումը, որը կարող է հասնել գետնին, հիմնականում ներառում է ուլտրամանուշակագույն ճառագայթներ, տեսանելի լույս և ինֆրակարմիր ճառագայթներ: Ճառագայթման էներգիան հակադարձ համեմատական է ալիքի երկարությանը, որքան կարճ է ալիքի երկարությունը, այնքան մեծ է էներգիան։ Դրանցից ուլտրամանուշակագույն ճառագայթները 290 նմ-400 նմ ալիքի երկարության միջակայքում ունեն ամենակարճ ալիքի երկարությունը և ամենաբարձր էներգիան, ինչպես նաև ամենակործանարարն են պոլիմերների համար, ինչպիսիք են պլաստիկը: Օրգանական պոլիմերների կապի էներգիան սովորաբար գտնվում է 290-400 կՋ/մոլի սահմաններում, ուստի հեշտ է ոչնչացնել ուլտրամանուշակագույն ճառագայթները: Ուստի ուլտրամանուշակագույն ճառագայթները պլաստմասսաների ֆոտոծերացման վրա ազդող հիմնական գործոնն են։ Այնուամենայնիվ, հարկ է նշել, որ տարբեր կառուցվածք ունեցող պոլիմերային միացությունները տարբեր զգայունություն ունեն ուլտրամանուշակագույն ճառագայթների տարբեր երկար և կարճ ալիքների գոտիների նկատմամբ:
Պատճառը, թե ինչու են պոլիմերային նյութերը, ինչպիսիք են պլաստմասսաները, շատ հիանալի հատկություններ ունեն, պայմանավորված է նրանց բավական երկար մակրոմոլեկուլային շղթաներով: Այնուամենայնիվ, ուլտրամանուշակագույն ճառագայթների կարճ ալիքի և բարձր էներգիայի շնորհիվ, ուլտրամանուշակագույն ճառագայթների ազդեցության տակ (հիմնականում թթվածնի մասնակցությամբ) պոլիմերային նյութերը կլանում են ուլտրամանուշակագույն ճառագայթներից հետո, հեշտ է ձևավորել էլեկտրոնային գրգռված վիճակ: Այս գրգռված վիճակում գտնվող մոլեկուլները կարող են առաջացնել մի շարք ֆոտոքիմիական ռեակցիաներ, այսինքն՝ ազատ ռադիկալների շղթայական ռեակցիաներ, և միևնույն ժամանակ օքսիդացման հետ տեղի է ունենում «ֆոտոթթվածնի ծերացում» կամ «ֆոտօքսիդացման ռեակցիա»։ Պոլիմերի մակրոմոլեկուլային շղթաները որոշակի չափով կտրված են կամ խաչաձև-կապված, ինչն ուղղակիորեն ազդում է պոլիմերային նյութի աշխատանքի վրա, ուստի ի հայտ են գալիս ծերացման մի շարք երևույթներ։ Օրինակ՝ մգացում, փխրունություն, կարծրացում, մակերեսային ճեղքվածք և մեխանիկական և էլեկտրական հատկությունների դեգրադացիա, այնպես որ այն ի վերջո կորցնում է իր օգտագործման արժեքը:
Ուլտրամանուշակագույն կլանիչի հայեցակարգը և գործառույթը
Պոլիմերային նյութերն ունեն տարբեր մոլեկուլային կառուցվածքներ, և նրանց դիմադրությունը ուլտրամանուշակագույն լույսի նկատմամբ բնականաբար տարբեր է, ինչը նշանակում է, որ տարբեր պոլիմերային նյութեր ունեն տարբեր «ֆոտոկայունություն»: Չհագեցած կապեր պարունակող պոլիմերային նյութերի համար, ինչպիսիք են կրկնակի կապերը, ինչպիսիք են ABS-ը և SBS-ը, դրանք հեշտությամբ կլանվում են ուլտրամանուշակագույն լույսը և ենթարկվում ֆոտոօքսիդացման ռեակցիաների, ուստի դրանց ֆոտոկայունությունը լավ չէ: Բայց մաքուր պոլիմերի համար, որը պարունակում է միայն հագեցած քիմիական կապեր, այն չի կլանում կամ գրեթե չի կլանում ուլտրամանուշակագույն լույսը, ուստի կայուն է ուլտրամանուշակագույն լույսի նկատմամբ:
Բայց փաստացի իրավիճակն այն է, որ այս տեսակի մաքուր պոլիմեր՝ հագեցած կապերով, գոյություն չունի, քանի որ պոլիմերների արդյունաբերական արտադրության գործընթացում, ինչպիսիք են պոլիմերացումը, էքստրուզիոն հատիկավորումը, ներարկման ձուլումը, պահեստավորումը և այլն, անխուսափելիորեն ներմուծվում են կատալիզատորի մնացորդներ:
Ուլտրամանուշակագույն կլանիչները ներկայումս լույսի կայունացուցիչների ամենաշատ օգտագործվող դասն են: Այն կարող է ուժեղ և ընտրողաբար կլանել բարձր էներգիայի ուլտրամանուշակագույն լույսը և ազատել կամ սպառել կլանված էներգիան որպես ջերմային էներգիա կամ անվնաս ցածր էներգիայի ճառագայթում էներգիայի փոխակերպման ձևով, դրանով իսկ կանխելով պլաստիկի քրոմոֆորը ուլտրամանուշակագույն էներգիան կլանելուց: Առաջանում է գրգռում:
Ուլտրամանուշակագույն կլանիչների դասակարգում
Ուլտրամանուշակագույն կլանիչները ներառում են միացությունների լայն տեսականի: Ըստ կառուցվածքի այն հիմնականում ներառում է բենզոֆենոններ, սալիցիլատներ, բենզոտրիազոլներ, փոխարինված ակրիլոնիտրիլներ, տրիազիններ և այլն։
Բենզոֆենոնային ուլտրամանուշակագույն կլանիչները ներկայումս ուլտրամանուշակագույն ճառագայթների կլանիչների ամենատարածված տեսակն են: Նրանք կլանում են ուլտրամանուշակագույն ճառագայթման գրեթե ողջ տիրույթը: Ֆոտոսկայուն մեխանիզմը բենզոլային օղակի վրա գտնվող հիդրօքսիլ ջրածինն է և մոլեկուլում հարակից կարբոնիլը: Ներմոլեկուլային ջրածնային կապեր են ձևավորվում թթվածնի միջև՝ ձևավորելով կելացիոն օղակ, և երբ ուլտրամանուշակագույն լույսի էներգիան ներծծվում է, մոլեկուլը ենթարկվում է ջերմային թրթիռի, ջրածնային կապը կոտրվում է և բացվում է քելացիոն օղակը, որպեսզի վնասակար ուլտրամանուշակագույն լույսը վերածվի անվնաս վնասակար ջերմային էներգիայի։ Դիֆենիլ կետոնային ուլտրամանուշակագույն կլանիչում պետք է լինի օրթո հիդրօքսիլ խումբ, հակառակ դեպքում այն չի կարող օգտագործվել որպես պոլիմերների լույսի կայունացուցիչ: Այս տեսակի ուլտրամանուշակագույն կլանիչների բնորոշ ներկայացուցչական տեսակները ներառում են UV-531, UV-9 և այլն:
Ուլտրամանուշակագույն ուլտրամանուշակագույն կլանիչները ուլտրամանուշակագույն կլանիչների ամենավաղ տեսակն են: Այն կարող է մոլեկուլում ջրածնային կապեր ձևավորել, ուլտրամանուշակագույն լույսը կլանելու սեփական ունակությունը շատ ցածր է, իսկ կլանման ալիքի երկարության միջակայքը չափազանց նեղ է (340 նմ-ից պակաս): Սակայն որոշակի քանակությամբ էներգիա կլանելուց հետո տեղի է ունենում մոլեկուլային վերադասավորում։ Ձևավորվում է բենզոֆենոնային կառուցվածք, որն ունի ուլտրամանուշակագույն լույսը կլանելու ուժեղ ունակությամբ, որի արդյունքում առաջանում է ուժեղ ֆոտոկայունացման էֆեկտ:
Բենզոտրիազոլի ուլտրամանուշակագույն ներծծողների լույսի կայունացման մեխանիզմը նման է բենզոֆենոնների մեխանիզմին, և մոլեկուլում կա նաև ջրածնային կապի խելացնող օղակ, որը ձևավորվում է հիդրօքսիլ թթվածնի և ազոտի կողմից տրիազոլ խմբի վրա: Երբ ուլտրամանուշակագույն լույսը ներծծվում է, ջրածնային կապը կոտրվում է կամ վերածվում ֆոտոտավտոմերի՝ վնասակար ուլտրամանուշակագույն էներգիան վերածելով անվնաս ջերմային էներգիայի։ Այս տեսակի ուլտրամանուշակագույն կլանիչների բնորոշ ներկայացուցչական տեսակներն են՝ UV-P, UV-326, UV-327, UV-329 և այլն:
