¿Qué son los estabilizadores de luz (HALS)? Definición de estabilizador de luz
Una clase importante de estabilizadores de luz incluye los denominados estabilizadores de luz de amina impedida (abreviados HALS). Son derivados de 2,2,6,6-tetrametilpiperidina y son estabilizadores extremadamente efectivos contra la fotodegradación de la mayoría de los polímeros.
Los HALS son potentes secuestrantes y actúan inhibiendo la degradación de los polímeros que han formado radicales libres. No absorben la radiación UV pero actúan para inhibir la degradación de los polímeros. Disminuyen las reacciones de degradación inducidas fotoquímicamente de manera similar a los antioxidantes. El mecanismo de diferenciación entre antioxidantes y HALS es que las reacciones HALS son cíclicas, mientras que los antioxidantes no lo son.
Comercialmente, los estabilizadores de luz de amina impedida son ahora los estabilizadores de luz más importantes, seguidos por las benzofenonas y los benzotriazoles.
sinónimo de estabilizador de luz
Estabilizadores de luz de amina impedida (abreviados como HALS)
aditivo estabilizador de luz
absorbente de rayos ultravioleta
¿Cómo funcionan los estabilizadores de luz? Mecanismo de estabilizadores de luz
El mecanismo no se entiende completamente. La descomposición del hidroperóxido y la eliminación de radicales libres ciertamente desempeñan un papel, al igual que la regeneración de HALS, donde el absorbente de UV a menudo se consume debido a su funcionamiento. Hay varias teorías sobre cómo funciona esto, tal vez a través de la transferencia de energía, la terminación de radicales libres (en la foto a continuación) o la descomposición del peróxido. Se logró una estabilización notable a concentraciones relativamente bajas, y parece que los HALS en realidad son regenerados por el proceso de estabilización en lugar de ser consumidos por él. La teoría sugiere que las aminas impedidas se oxidan para formar éteres de amina, que son especies no radicales.
La eficacia de los sistemas HALS no depende del espesor del producto plástico, por lo que están especialmente indicados para la protección de capas superficiales y láminas delgadas. Los reactivos son de bajo o alto peso molecular. Los HALS poliméricos brindan excelente compatibilidad, baja volatilidad, excelente resistencia a la extracción y contribuyen a la estabilidad térmica. La combinación de dos grados de alto peso molecular proporciona un buen equilibrio de propiedades en películas para invernaderos, que es el uso principal de HALS en películas de LDPE.
Efecto sinérgico de estabilizador de luz y absorbente de UV
Los absorbentes de UV no pueden absorber toda la radiación UV a la que está expuesto un producto. Parte de la radiación UV penetra en la superficie. Debido a esto, las HALS se incorporan a los polímeros. Estas moléculas funcionan eliminando los radicales libres que se forman, a diferencia de los absorbentes de rayos UV, que evitan su formación eliminando primero los radicales libres del sistema y luego regenerándose. Por esta razón, la mayoría de los formuladores usan una combinación de absorbentes y HALS.
Una combinación sinérgica de absorbentes UV y HALS es óptima para estabilizar polímeros. Los absorbentes de UV se rigen por la ley Beer-Lambert
Por lo tanto, la absorbancia está linealmente relacionada con la concentración de UVA (320 a 400 nm (para fotocurado)), su absortividad molar (coeficiente de extinción) y la longitud de la trayectoria (espesor del recubrimiento). HALS son eliminadores de radicales libres que no están sujetos a la Ley de Beer y funcionan en cualquier parte del sistema.
Mercado y tendencias de absorbentes UV y estabilizadores de luz
En 2015, el tamaño del mercado global de absorbentes UV (incluidos los estabilizadores de luz) para plásticos y revestimientos fue de aproximadamente 13 000 millones de RMB, con una tasa de crecimiento promedio compuesta (CAGR) del 3 al 4 por ciento en los próximos cuatro años. Esto se atribuye al desarrollo industrial en los mercados emergentes y al crecimiento significativo de la demanda de recubrimientos a nivel mundial. Por ejemplo, los revestimientos automotrices e industriales impulsan la demanda de aditivos poliméricos. Con el alto umbral tecnológico para la fabricación y el desarrollo aditivos, los fabricantes de absorbentes de UV (incluidos los estabilizadores de luz) se encuentran en unos pocos países químicamente desarrollados. Existen oportunidades de crecimiento en nuevos mercados y en la exploración de nuevas aplicaciones
