塑料在紫外线辐射下的暴露会随着时间的推移导致其降解。光降解发生在短波长的不可见紫外线辐射打破聚合物链时。这一现象导致部件性能下降，如冲击强度降低、变色、开裂、延伸率降低至断裂以及物体表面剥落。

紫外线辐射仅占太阳辐射的 4.6%，其波长范围为 280 到 400 纳米。当然，这种辐射的破坏性部分在 280-315 纳米之间。辐射的强度也取决于地理区域。每种聚合物对特定波长都有敏感性，例如聚丙烯对 290-300、330 和 370 纳米的波长敏感，尼龙在 290-315 纳米范围内敏感，而 PVC 在 320 纳米时敏感。

聚合物的光降解发生在紫外线被聚合物中的化学基团吸收时，这些化学基团被称为色素基团。部件可能包含如卤素阻燃剂、填料或颜料等添加剂。紫外线稳定剂被设计和生产出来，以通过增强聚合物来防止光降解。存在三种类型的稳定剂，下面将对每种进行说明。

紫外线吸收剂或 UV 吸收剂

吸收剂是一种稳定剂，与色素基团竞争吸收紫外线辐射。吸收剂将有害的紫外线辐射转化为红外辐射或热量，从聚合物基体中排出。炭黑是最重要、最有效和最常见的紫外线吸收剂之一。钛白粉是另一种在 300-400 纳米波长范围内有效的吸收剂，但不适用于更短波长。

羟基苯甲酮和羟基苯基苯并三唑被认为是适用于透明或无色部件的紫外线稳定剂。当然，羟基苯基苯并三唑不适合厚度小于 100 微米的部件。其他紫外线吸收剂包括用于聚酰胺的氧基苯并三唑、用于 PVC 的苯并苯并三唑以及用于聚碳酸酯的羟基苯基三唑。紫外线吸收剂价格低廉，但可能在环境条件下的耐久性较短。

淬灭剂

淬灭剂通过能量转移将色素基团从激发态恢复到基态。能量转移剂通过抑制在塑料材料光氧化过程中形成的羰基基团的激发态来发挥作用，从而防止键的断裂并最终形成自由基。常见的镍淬灭剂用于农业薄膜中。当然，这些材料并未广泛使用，因为它们包含重金属，会导致最终部件变成棕色或绿色。

光稳定剂 HALS

HALS 是一种长期稳定剂，通过捕获在氧化过程中形成的自由基来限制光降解过程。HALS 去除由紫外线吸收产生的自由基的能力通过一种被称为 Denisov 循环的过程形成氮氧基自由基来解释。

市面上有多种商业级 HALS，但它们都在 2,2,6,6-四甲基哌啶的环状结构中是共同的。

HALS 是一种广泛用于各种塑料的著名紫外线稳定剂。例如，HALS 在汽车工业中促进了聚丙烯的增长。虽然 HALS 在聚烯烃、聚乙烯和聚氨酯中也非常有效，但它们在 PVC 中并不有用。

最好将每种稳定剂与紫外线吸收剂一起使用。例如，苯并三唑通常与 HALS 结合使用，以防止彩色部件褪色或变色。

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