Estetyt amiinivalon stabilointiaineet - Hindered amine light stabilizers

Tyypillisen estetyn amiinivalon stabilointiaineen osarakenne

Esimerkki kaupallisen HAL: n rakenteesta

Estetyt amiinin valostabilisaattorit ( HALS ) ovat kemiallisia yhdisteitä, jotka sisältävät amiinifunktionaalisen ryhmän , joita käytetään stabilointiaineina muoveissa ja polymeereissä. Nämä yhdisteet ovat tyypillisesti johdannaisia tetrametyylipiperidiini ja käytetään pääasiassa suojaamaan polymeerien vaikutuksilta valohapetuksen ; päinvastoin kuin muut polymeerin hajoamisen muodot , kuten otsonolyysi . Niitä käytetään myös yhä enemmän lämpöstabilisaattoreina, erityisesti matalalla ja kohtalaisella lämmöllä, mutta polymeerien korkeassa lämpötilassa tapahtuvassa prosessoinnissa (esim. Ruiskupuristus ) ne pysyvät vähemmän tehokkaina kuin perinteiset fenoliset antioksidantit.

Vaikutusmekanismi

HALS ei absorboi UV-säteilyä, mutta se estää polymeerin hajoamista poistamalla jatkuvasti ja syklisesti vapaita radikaaleja , jotka syntyvät polymeerin fotohapetuksella. Kokonaisprosessia kutsutaan joskus Denisov-sykliksi Evguenii T.Denisovin jälkeen ja se on erittäin monimutkainen. Yleisesti ottaen HALS reagoi polymeerin ja hapen reaktiolla muodostuvien alkupolymeeriperoksiradikaalien (ROO •) ja alkyylipolymeeriradikaalien (R •) kanssa estäen radikaalien hapettumisen edelleen. Näiden reaktioiden HALS on hapettaa vastaaviksi aminoxyl radikaalit (R ₂ NO • cf TEMPO ), mutta ne pystyvät palaamaan alkuperäiseen amiinin muodossa sarjalla muita radikaalien reaktioita. HALS: n korkea hyötysuhde ja pitkäikäisyys johtuvat tästä syklisestä prosessista, jossa HALS regeneroidaan pikemminkin kuin kulutetaan stabilointiprosessin aikana.

HAL: n alkureaktio polymeeriperoksiradikaalin kanssa: tämä vaihe stabiloi polymeerin ja muuntaa HAL: n aminoksyylimuotoonsa

HALS: n rakenne tekee niistä vastustuskykyisiä sivureaktioille. Estetyn amiinin, jolla ei ole alfa-vetyjä, käyttö estää HALS: n muuttumisen nitronilajiksi ja piperidiinit ovat resistenttejä molekyylinsisäisille Cope-reaktioille .

Sovellus

Vaikka HALS ovat erittäin tehokkaita polyolefiineissa , polyeteenissä ja polyuretaanissa , ne ovat tehottomia polyvinyylikloridissa (PVC). Uskotaan, että niiden kyky muodostaa nitroksyyliradikaaleja häiriintyy, koska PVC : n dehydrohalogenoinnilla vapautuva HCl protonoi ne helposti .

Viitteet