耐紫外线

紫外光及其对塑料的影响

紫外线可能是对塑料破坏性最大的环境。尽管公平地说，塑料也或多或少地侵蚀着大多数其他材料。

因此，所有在户外使用的塑料都有风险，从屋顶、窗框到车辆。

紫外光是电磁光谱的一部分。与可见光相比，它的能量更高，紧随其后的是x射线和伽马射线。

塑料吸收的紫外线能激发光子，进而产生自由基。




继续阅读或查看更多关于紫外线抵抗：

»如何避免紫外线(UV)造成的伤害?
»塑料材料在紫外光下行为的预测方法
*各种聚合物的抗紫外线行为


紫外线辐射攻击所有类型的聚合物，但少数(如丙烯腈和甲基丙烯酸甲酯)的抗紫外线能力优于大多数。

它会引起颜色变化和物理性能的退化，尤其在:

• 聚烯烃
• 苯乙烯
• 聚氯乙烯(PVC)
• 聚碳酸酯(PC),
• 聚氨酯(PU)

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这种效果非常常见:变色，尤其是变黄或变白(“粉笔白”)是最明显的。但是，在下面，通常是物理特性的开始损失，例如:

• 冲击强度
• 抗拉强度,
• 伸长

紫外线在被称为光降解的过程中破坏聚合物中的化学键，这最终导致聚合物外观的改变和性能的恶化。

如何避免紫外线造成的伤害?

防止/终止塑胶被紫外线氧化的措施包括:

• 涂层
• 引入能有效屏蔽光线的色素，或者
• 中和化合物内的紫外线能量，无害地驱散它

此外，还有许多其他技术，如聚合物稳定剂、浓缩剂和母粒、细颗粒技术等，这些技术有助于防止紫外线辐射到达聚合物，从而避免损坏。（请注意，这里没有讨论每一种技术)。

筛选

最有效的筛选色素是炭黑(但其应用仅限于黑色产品)。二氧化钛 是用过的，但很贵。碳酸钙也有筛选作用(但通常是在高负载下，这可能会损害机械性能)。

吸收

紫外线吸收剂它们能接受紫外线辐射，虽然自身不会迅速降解，但它们能将紫外线能量转化为热量，无害地散发出去。它们防止紫外线辐射引起的氧化，但不应与抗氧化剂混淆，因为抗氧化剂本身并不是紫外线灭活剂。

• 二苯甲酮是透明聚烯烃体系良好的通用紫外线吸收剂，也可用于着色化合物。
• 苯并三唑主要用于聚苯乙烯和PVC，但也可用于丙烯酸酯和聚碳酸酯，以及聚氨酯和不饱和聚酯。它们还提高了光的稳定性聚甲醛尿素，三聚氰胺和环氧树脂。

稳定

紫外线稳定剂与紫外线吸收剂不同，它通过化学手段抑制化学键破裂，或将能量分散到较低的能级，从而不会破坏化学键。

饮料

猝灭剂通过使金属离子失活来降低紫外线能量。实际上，它们在能量打破任何分子键之前就拦截了能量，但与吸收剂的方式不同。

食腐动物

清除剂的作用是抑制紫外线产生的自由基，从而阻止任何进一步的分解。最重要的是受阻胺光稳定剂(HALS)．它们是高效的清除剂，通过抑制已经形成自由基的聚合物的降解发挥作用。

HALS的优点是它们在分子水平上将添加剂与聚合物结合，因此对其他添加剂的拮抗作用较小。它们可以与大多数聚合物一起使用。

聚合物哈尔斯的报价:

• 优越的兼容性
• 低波动性
• 优良的抗萃取性，和
• 有助于热稳定性

两个高分子量等级的组合提供了一个很好的平衡性能，对于温室膜，这是主要的低密度聚乙烯(LDPE)薄膜的使用。

增效剂与哈尔斯

与其他光稳定剂结合，HALS可以显示协同效应，这正在积极探索中。例如，一些基于氰基丙烯酸酯的紫外线吸收剂有特殊的好处(如在丙烯腈丁二烯苯乙烯(ABS)而且聚酰胺(PA)以及作为刚性或增塑PVC、聚氨酯泡沫和丁苯橡胶(SB)）.

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塑料材料在紫外光下行为的预测方法

有几种测试方法用来预测塑料材料对紫外光的行为。这些测试方法可以用来表征材料的性能时，受到具体和明确的因素。（当然，还有其他几种方法，但不在这里讨论）

然而，同样重要的是要注意，没有一种测试可以用来完全评估紫外线对任何材料的影响。

• ASTM D2565室外应用塑料的氙弧暴露的标准实施规程
• ASTM D 4459室内用塑料氙弧暴露的标准实施规程
• ASTM G154非金属材料暴露用荧光紫外线(UV)灯装置的操作标准实施规程
• ISO 4892-实验室光源照射方法-是一个由四部分组成的标准，涵盖不同的光源。
  • 第1部分:一般指导
  • 第二部分:氙弧曝光
  • 第3部分:荧光紫外线照射
  • 第4部分:碳弧曝光
• ASTM D 4329塑料的荧光紫外线(UV)灯设备曝光的标准实施规程
• 和更多的……

各种聚合物的抗紫外线行为

下表中的评级是根据全面的定性评估作出的。

点击寻找您正在寻找的聚合物:
得了 | e m | PA-PC | PE-PL | PM-PP | PS-X

聚合物的名字	价值
ABS -丙烯腈丁二烯苯乙烯	可怜的
ABS阻燃	可怜的公平
ABS高温	可怜的
ABS高影响	可怜的
ABS/PC共混-丙烯腈丁二烯苯乙烯/聚碳酸酯共混	公平
ABS/PC混合20%玻璃纤维	公平
ABS / PC阻燃	可怜的
ASA -丙烯腈苯乙烯丙烯酸酯	好
ASA/PC共混-丙烯腈-苯乙烯丙烯酸酯/聚碳酸酯共混	好
ASA / PC阻燃	可怜的
ASA/PVC共混-丙烯腈-苯乙烯丙烯酸酯/聚氯乙烯共混	好
氯化聚氯乙烯	公平
三氟氯乙烯	好
四氟乙烯	好
EVA -乙烯乙烯醋酸酯	可怜的
FEP -氟化乙烯丙烯	好
高密度聚乙烯	可怜的
HIPS -高冲击聚苯乙烯	可怜的
HIPS阻燃剂V0	可怜的
离聚体(乙烯-丙烯酸甲酯共聚物)	好
LCP -液晶聚合物	好
连结控制协定碳纤维增强	好
连结控制协定玻璃纤维增强	好
连结控制协定矿物填充	好
低密度聚乙烯	公平
线性低密度聚乙烯	公平
MABS -透明丙烯腈丁二烯苯乙烯	公平
pa11 -(聚酰胺11)30%玻璃纤维增强	公平
导电PA 11日	公平
PA 11、灵活	公平
刚性PA 11日	公平
PA 11或12	公平
pa12(聚酰胺12)、导电	公平
PA 12,纤维增强	公平
PA 12、灵活	公平
pa12，玻璃填充	公平
PA 12,刚性	公平
pa46 -聚酰胺46	公平
pa46, 30%玻璃纤维	公平
pa6 -聚酰胺6	公平
pa6 -10 -聚酰胺6-10	公平
pa66 -聚酰胺6-6	可怜的
pa66, 30%玻璃纤维	可怜的
pa66, 30%矿物填充	可怜的
pa66，耐冲击改性，15-30%玻璃纤维	可怜的
pa66，影响修改	可怜的
聚酰胺semi-aromatic	公平
PAI -聚酰胺-酰亚胺	优秀的
PAI, 30%玻璃纤维	优秀的
帕拉(Polyarylamide)、玻璃纤维30-60%	好
聚对苯二甲酸丁二酯	公平
PBT, 30%玻璃纤维	公平
PC(聚碳酸酯	公平
PC(聚碳酸酯)20-40%玻璃纤维	公平
PC(聚碳酸酯)20-40%玻璃纤维，阻燃	可怜的
PC -聚碳酸酯，高温	公平
PC/PBT共混-聚碳酸酯/聚对苯二甲酸丁二酯共混	公平
PC/PBT混合，玻璃填充	公平
PCTFE——Polymonochlorotrifluoroethylene	好
PE(聚乙烯30%玻璃纤维	公平
PEEK - Polyetheretherketone	好
PEEK 30%碳纤维增强	好
PEEK 30%玻璃纤维增强	好
裴——Polyetherimide	公平
PEI, 30%玻璃纤维增强	公平
裴,矿物填充	公平
PESU——Polyethersulfone	公平
PESU 10-30%玻璃纤维	公平
PET -聚对苯二甲酸乙二醇酯	公平
PET, 30%玻璃纤维增强	公平
PET, 30/35%玻璃纤维增强，抗冲击改性	可怜的
PETG -聚对苯二甲酸乙二醇酯	公平
PE-UHMW -聚乙烯超高分子量	公平
PFA——Perfluoroalkoxy	公平
π-聚酰亚胺	优秀的
PMMA -有机玻璃/丙烯酸	好
PMMA(丙烯酸)高温	好
PMMA(丙烯酸)冲击改性	公平
PMP,不会	公平
PMP 30%玻璃纤维增强	公平
PMP矿物填充	公平
聚甲醛(缩醛)	可怜的
POM(缩醛)冲击修正	可怜的
POM(缩醛)低摩擦	可怜的
POM(缩醛)矿物填充	可怜的
PP -聚丙烯	公平
PP -聚丙烯10-20%玻璃纤维	公平
PP, 10-40%矿物填充	公平
PP, 10-40%滑石粉填充	公平
PP, 30-40%玻璃纤维增强	公平
PP(聚丙烯)共聚物	公平
PP(聚丙烯)均聚物	公平
影响PP、改性	可怜的
聚苯醚	公平
PPE, 30%玻璃纤维增强	公平
PPE、阻燃	可怜的
PPE,影响修改	可怜的
PPE、矿物填充	公平
聚苯硫醚	好
PPS, 20-30%玻璃纤维增强	好
PPS, 40%玻璃纤维增强	好
PPS,导电	好
PPS，玻璃纤维和矿物填充	好
PPSU -聚苯砜	好
PS -聚苯乙烯	可怜的
聚苯乙烯，30%玻璃纤维	可怜的
PS(聚苯乙烯)晶体	可怜的
PS,高温	可怜的
事业单位-聚砜	公平
PSU, 30%玻璃细强化	公平
事业单位矿物填充	公平
聚四氟乙烯-聚四氟乙烯	好
聚四氟乙烯，25%玻璃纤维增强	好
PVC(聚氯乙烯)	好
PVC(聚氯乙烯)， 20%玻璃纤维增强	好
PVC、增塑的	公平
PVC,增塑的	公平
PVC刚性	公平
聚偏氯乙烯	公平
PVDF -聚偏氟乙烯	好
SAN -苯乙烯丙烯腈	可怜的
SAN, 20%玻璃纤维增强	可怜的
苯乙烯马来酸酐阻燃V0	可怜的
SRP -自增强聚苯乙烯	好
交联聚乙烯	好

市面上可买到的高抗紫外线聚合物等级