Que sont les stabilisateurs de lumière (HALS) ? Définition du stabilisateur de lumière
Une classe majeure de photostabilisants comprend les photostabilisants dits à amine encombrée (en abrégé HALS). Ce sont des dérivés de la 2,2,6,6-tétraméthylpipéridine et sont des stabilisants extrêmement efficaces contre la photodégradation de la plupart des polymères.
Les HALS sont de puissants piégeurs et agissent en inhibant la dégradation des polymères qui ont formé des radicaux libres. Ils n'absorbent pas les rayons UV mais agissent pour inhiber la dégradation des polymères. Ils ralentissent les réactions de dégradation photochimiquement induites d'une manière similaire aux antioxydants. Le mécanisme de différence entre les antioxydants et HALS est que les réactions HALS sont cycliques, alors que les antioxydants ne le sont pas.
Commercialement, les photostabilisants à base d'amines encombrées sont désormais les photostabilisants les plus importants, suivis des benzophénones et des benzotriazoles.
synonyme de stabilisateur de lumière
Stabilisateurs de lumière à amine encombrée (en abrégé HALS)
additif stabilisateur de lumière
Absorbeur d'UV
Comment fonctionnent les stabilisateurs de lumière ? Mécanisme des stabilisateurs de lumière
Le mécanisme n'est pas entièrement compris. La décomposition de l'hydroperoxyde et le piégeage des radicaux libres jouent certainement un rôle, tout comme la régénération du HALS, où l'absorbeur UV est souvent consommé en raison de son fonctionnement. Il existe plusieurs théories sur la façon dont cela fonctionne - peut-être par transfert d'énergie, terminaison radicalaire (photo ci-dessous) ou dégradation du peroxyde. Une stabilisation remarquable a été obtenue à des concentrations relativement faibles, et il semble que les HALS soient en fait régénérés par le processus de stabilisation plutôt que d'être consommés par celui-ci. La théorie suggère que les amines encombrées s'oxydent pour former des éthers d'amines, qui sont des espèces non radicalaires.
L'efficacité des systèmes HALS ne dépend pas de l'épaisseur du produit en plastique, ils sont donc particulièrement adaptés à la protection des couches de surface et des sections minces. Les réactifs sont de poids moléculaire faible ou élevé. Les HALS polymères offrent une excellente compatibilité, une faible volatilité, une excellente résistance à l'extraction et contribuent à la stabilité thermique. La combinaison de deux grades de haut poids moléculaire offre un bon équilibre des propriétés dans les films de serre, qui est la principale utilisation de HALS dans les films LDPE.
Effet synergique du stabilisateur de lumière et de l'absorbeur d'UV
Les absorbeurs d'UV ne peuvent pas absorber tout le rayonnement UV auquel un produit est exposé. Une partie du rayonnement UV pénètre la surface. Pour cette raison, les HALS sont incorporés dans les polymères. Ces molécules fonctionnent en piégeant tous les radicaux libres qui se forment - contrairement aux absorbeurs d'UV, qui empêchent leur formation en éliminant d'abord les radicaux libres du système, puis en se régénérant. Pour cette raison, la plupart des formulateurs utilisent une combinaison d'absorbants et de HALS.
Une combinaison synergique d'absorbeurs d'UV et de HALS est optimale pour stabiliser les polymères. Les absorbeurs UV sont régis par la loi Beer-Lambert
L'absorbance est donc linéairement liée à la concentration d'UVA (320 à 400 nm (pour le photodurcissement)), à son absorptivité molaire (coefficient d'extinction) et à la longueur du trajet (épaisseur du revêtement). Les HALS sont des piégeurs de radicaux libres qui ne sont pas soumis à la loi de Beer et fonctionnent n'importe où dans le système.
Marché et tendances des absorbeurs UV et des stabilisateurs de lumière
En 2015, la taille du marché mondial des absorbeurs d'UV (y compris les stabilisants à la lumière) pour les plastiques et les revêtements était d'environ 13 milliards de RMB, avec un taux de croissance moyen composé (TCAC) de 3 à 4 % au cours des quatre prochaines années. Cela est attribué au développement industriel sur les marchés émergents et à la croissance significative de la demande de revêtements à l'échelle mondiale. Par exemple, les revêtements automobiles et industriels stimulent la demande d'additifs polymères. Avec le seuil technologique élevé pour la fabrication et le développement d'additifs, les fabricants d'absorbants UV (y compris les stabilisants à la lumière) sont situés dans quelques pays chimiquement développés. Des opportunités de croissance existent sur de nouveaux marchés et explorent de nouvelles applications
