尼龙PA的紫外线吸收剂选择CHIG

炎炎夏日，大家都会选择避开毒辣的阳光直射。必不得已出去，也会防晒三件套（防晒霜、遮阳帽、太阳伞）、五还要（水还要多喝、雪糕还要多吃、纸还要常备-擦汗、尽量站在阴凉处、尽量缩短上厕所时间-没空调）。

塑料就没这么幸运了，必须要承受太阳的无情照射。其中尼龙部件在汽车等用途会暴露于户外的阳光下，因此必须提高其耐紫外线老化性能。

本篇我们从紫外线老化的本质-紫外线破坏化学键，来谈一谈尼龙紫外线吸收剂的选择。

鲁迅曾经说过：一旦高分子化学键吸收的紫外线能量超过其化学键键能时，原子就会进入激发态，激发态的化学基团更容易发生氧化及断链。而且该过程中形成的自由基会引发链式反应，导致高分子加速降解。

基于以上机理，本篇的逻辑就是什么紫外线能够破坏什么化学键，进而采用什么样的紫外线吸收剂是最优选择。

先看脆弱的有机物化学键。

其键能如下，一旦这些化学键吸收高于其键能的能量（紫外线/热量/辐射等），化学键都可能被破坏。

再看紫外线

能够进入地球表面的太阳光中，紫外线只占约4%，但其能量非常高，因此反而是破坏聚合物的杀手。

这4%的紫外线按波长又被分为UVA/UVB/UVC，对应不同波长。

同时光具有波粒二象性，可将紫外线看做带能量的粒子射线，根据光子能量和光子数，可算出不同波长紫外线所含有的能量。

通过对比紫外线能量与化学键键能，可看出紫外线的破坏力相当强，常见的化学键C-H、N-H、C-O都在其火力范围内。

当然，抛开剂量谈毒性都是耍流氓，从UVA→UVB→UVC，能量虽然逐渐升高，但其实太阳光中的UVC大部分被臭氧层阻隔，从实际抗紫外效果出发我们主要考虑地还是UVB和UVA（抗杀菌紫外灯老化除外）。

综合以上及实验测试结果，各种材料对紫外光老化较敏感波段及特性变化情况如下：

以上可见，尼龙材料（PA）的光老化有如下特点：

1）尼龙（PA）主要对UV-B波段紫外光敏感；

2）对浅色制品，当添加荧光增白剂时，荧光增白剂与紫外线部分波段重叠，因此紫外线吸收剂与荧光增白剂冲突，荧光的效果发挥不出来；

3）越是吸收靠近nm波段的紫外线吸收剂，颜色越深（同样做出的材料初始颜色越深）。反之则颜色越浅（初始颜色亦之）。

针对以上，对紫外光波段敏感的尼龙（PA），我们推荐对UV-B有较强吸收的紫外线吸收剂CHIGUARD

。同时这款紫外线吸收剂是“酰胺类”的，与尼龙相容性好，由于主要吸收UV-B波段，因此可以与“荧光增白剂共用”。

其吸收光谱数据如下

：

针对市面上常用的紫外吸收剂，做4个不同配方进行对比

Revonox

：则是目前全球耐温耐水解性最佳的亚磷酸酯抗氧剂，其分子量高，分子内空间位阻大，因此热分解温度高，抗水解。可用于尼龙、高温尼龙、PC、PBT和聚烯烃等材料的高温加工、强剪切以及高温使用过程降解导致黄变、发脆、物性变差等问题。

Chiguard

N-：N-因具有碱性基团及相互作用，在复合金属染料或非金属酸性染料的染色过程中可以增强染料亲和力。从而使染色更稳定、经济、生态相容，可深度染色(N-)。尼龙纺丝过程，以提高其熔融加工性能，例如可以稳定尼龙的熔体压力、使加工过程平稳、纤维纺丝时减少断丝。本身还可以作为热稳定剂，光稳定剂，润滑剂使用。

生产出来的制品初始颜色对比：

老化后颜色对比：

此配方尤其适用于高速尼龙纺丝，做出来产品初始色佳，且长期耐候表现也非常突出。

总结：针对PA，PC等对UV-B波段紫外线敏感的材料，不需要选择吸收较宽的紫外线吸收剂而牺牲材料初始色，若使用有吸收范围针对性窄的材料，反而事半功倍。

最后补充，实际项目中，除了吸收范围，往往还需要综合考虑相容性、摩尔吸收率、初始色、成本等因素，欢迎就具体问题联络我们。

作者

付蛋蛋

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