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यूवी अवशोषक का उपयोग और प्रकार

पराबैंगनी अवशोषक दृढ़ता से और चुनिंदा रूप से उच्च-ऊर्जा पराबैंगनी किरणों को अवशोषित कर सकते हैं, और अवशोषित ऊर्जा को गर्मी ऊर्जा या हानिरहित कम-ऊर्जा विकिरण के रूप में जारी करने के लिए ऊर्जा रूपांतरण का उपयोग कर सकते हैं, जिससे त्वचा को नुकसान से बचाया जा सकता है और बहुलक क्षति को रोका जा सकता है। पराबैंगनी ऊर्जा को अवशोषित करने से उत्तेजना होती है और फिर फोटोफिजिकल और फोटोकैमिकल अपघटन होता है। संरचना द्वारा विभाजित, उनमें मुख्य रूप से बेंज़ोफेनोन्स, सैलिसिलेट्स, बेंज़ोट्रायज़ोल्स, प्रतिस्थापित यौगिक, ट्राइज़िन आदि शामिल हैं। प्लास्टिक उद्योग में सबसे व्यापक रूप से उपयोग किए जाने वाले बेंज़ोफेनोन्स और बेंज़ोट्रायज़ोल्स हैं। बेंज़ोफेनोन यूवी अवशोषक वर्तमान में यूवी अवशोषक का सबसे व्यापक रूप से उपयोग किया जाने वाला प्रकार है। वे लगभग संपूर्ण UV रेंज को अवशोषित करते हैं। फोटोस्टेबिलिटी तंत्र बेंजीन रिंग पर हाइड्रॉक्सिल हाइड्रोजन और अणु में आसन्न कार्बोनिल समूह है। ऑक्सीजन के बीच इंट्रामोल्युलर हाइड्रोजन बांड बनते हैं, जिससे एक केलेशन रिंग बनती है। जब पराबैंगनी प्रकाश ऊर्जा को अवशोषित किया जाता है, तो अणु थर्मल कंपन से गुजरते हैं, हाइड्रोजन बांड नष्ट हो जाते हैं, और केलेशन रिंग खुल जाती है, इस प्रकार हानिकारक पराबैंगनी प्रकाश को हानिरहित गर्मी ऊर्जा में परिवर्तित कर दिया जाता है। बेंज़ोफेनोन पराबैंगनी अवशोषक में, ऑर्थो स्थिति में एक हाइड्रॉक्सिल समूह होना चाहिए, अन्यथा इसे बहुलक के लिए प्रकाश स्टेबलाइज़र के रूप में उपयोग नहीं किया जा सकता है। इस प्रकार के यूवी अवशोषक की विशिष्ट प्रतिनिधि किस्मों में यूवी-53यूवी-9 इत्यादि शामिल हैं। यूवी -531 आणविक संरचना सूत्र और भौतिक सैलिसिलेट यूवी अवशोषक उपयोग किए जाने वाले सबसे शुरुआती प्रकार के यूवी अवशोषक हैं।

1. बेंज़ोफेनोन यूवी अवशोषक यूवी अवशोषक का सबसे व्यापक रूप से उपयोग किया जाने वाला प्रकार है। इस प्रकार के पराबैंगनी अवशोषक का uV-A, uV-B और uV-C पर धीमा अवशोषण प्रभाव होता है। अणु में कीटोन समूह और हाइड्रॉक्सिल समूह एक केलेट रिंग बनाने के लिए आंतरिक हाइड्रोजन बांड उत्पन्न कर सकते हैं। डीयूवी प्रकाश ऊर्जा को अवशोषित करने के बाद, यह अणु के थर्मल कंपन से गुजरता है, आंतरिक हाइड्रोजन बांड को नष्ट कर देता है, और केलेट रिंग को खोल देता है। यह पराबैंगनी प्रकाश की ऊर्जा को तापीय ऊर्जा में परिवर्तित करता है और उसे छोड़ता है। इसके अलावा, अणु में कार्बोनिल समूह अवशोषित पराबैंगनी प्रकाश ऊर्जा द्वारा अवशोषित किया जाएगा। उत्तेजना तनातनी पैदा करती है और एक एनोल संरचना उत्पन्न करती है। इसमें ऊर्जा का कुछ हिस्सा भी खर्च होता है। इस प्रकार के यूवी अवशोषक में, अणु के भीतर हाइड्रोजन बंधन की ताकत इसके फोटोस्टेबिलिटी प्रभाव से संबंधित होती है। ऑक्सीजन बंधन जितना मजबूत होगा, उसे नष्ट करने के लिए उतनी ही अधिक ऊर्जा की आवश्यकता होगी, और अवशोषण में जितनी अधिक यूवी ऊर्जा की खपत होगी, प्रभाव उतना ही बेहतर होगा; विपरीतता से। वैसे ही। स्थिरीकरण प्रभाव बेंजीन रिंग पर एल्कोक्सी श्रृंखला की लंबाई से भी संबंधित है। यदि यह लंबा है और पॉलिमर के साथ अच्छी अनुकूलता रखता है, तो स्थिरीकरण प्रभाव बिल्कुल सही होगा। बेंज़ोफेनोन-आधारित यूवी अवशोषक में, कार्बोनिल समूह की ऑर्थो स्थिति में एक हाइड्रॉक्सिल समूह होना चाहिए, अन्यथा आंतरिक हाइड्रोजन बंधन नहीं बन सकता है और इसे यूवी अवशोषक के रूप में उपयोग नहीं किया जा सकता है। ऑर्थो हाइड्रॉक्सिल समूह वाले यूवी अवशोषक 290 ~ 380 ~ मीटर पराबैंगनी किरणों को अवशोषित कर सकते हैं, लगभग कोई दृश्य प्रकाश अवशोषण नहीं, कोई रंग नहीं, और पॉलिमर के साथ अच्छी संगतता। यदि कार्बोनिल समूह की ऑर्थो स्थिति में दो हाइड्रॉक्सिल समूह हैं, तो यह 300 से 400fzm की पराबैंगनी प्रकाश को अवशोषित कर सकता है और दृश्य प्रकाश के हिस्से को भी अवशोषित कर सकता है। दृश्य प्रकाश के अवशोषण के कारण, पूरक प्रकाश असंतुलित हो जाता है, जिससे इस पराबैंगनी अवशोषक के साथ जोड़ी गई वस्तुएं पीली दिखाई देती हैं। उच्च आणविक भार के साथ पॉलिमर की अनुकूलता भी ख़राब होती है, इसलिए उनका उपयोग सीमित होता है। यद्यपि ओ-हाइड्रॉक्सिल समूहों के बिना बेंज़ोफेनोन में भी पराबैंगनी किरणों को अवशोषित करने की क्षमता होती है, लेकिन प्रकाश के संपर्क में आने पर यह अपने स्वयं के अपघटन का कारण बनेगा, इसलिए यह पराबैंगनी अवशोषक के रूप में उपयोग करने के लिए उपयुक्त नहीं है।

2. सैलिसिलेट यूवी अवशोषक सबसे पहले इस्तेमाल किए जाने वाले उपकरण हैं। सैलिसिलेट के अणु में आंतरिक हाइड्रोजन बंधन भी होते हैं। इस प्रकार के पराबैंगनी अवशोषक की पराबैंगनी किरणों को अवशोषित करने की क्षमता शुरुआत में बहुत कम होती है, और अवशोषण सीमा बेहद संकीर्ण (340vm से कम) होती है। हालाँकि, एक निश्चित अवधि के लिए पराबैंगनी किरणों से विकिरणित होने के बाद, इसका अवशोषण धीरे-धीरे बढ़ता है जब तक कि यह अवशोषित न हो जाए। यह इसके पराबैंगनी विकिरण के कारण होता है, आणविक पुनर्व्यवस्था होती है, जो मजबूत पराबैंगनी अवशोषण क्षमता के साथ एक बेंज़ोफेनोन संरचना बनाती है, जिससे इसके पराबैंगनी अवशोषण प्रभाव को मजबूत किया जाता है। इसलिए, लोग इसे अग्रणी पराबैंगनी अवशोषक कहते हैं। आणविक पुनर्व्यवस्था के बाद उत्पन्न बिहाइड्रॉक्सीबेन्ज़ोफेनोन और इसके डेरिवेटिव दृश्य प्रकाश के हिस्से को अवशोषित कर सकते हैं और पीले दिखाई दे सकते हैं, जिससे इस पराबैंगनी अवशोषक के साथ जोड़े गए पदार्थ पीले हो जाते हैं।

3. बेंज़ोट्रायज़ोल यूवी अवशोषक की क्रिया का तंत्र बेंज़ोफेनोन्स के समान है। बेंज़ोट्रायज़ोल्स में पराबैंगनी किरणों की एक विस्तृत अवशोषण सीमा होती है और यह 300 ~ 400 ~ मीटर की तरंग दैर्ध्य के साथ प्रकाश को अवशोषित कर सकता है। यह 400~मीटर से ऊपर दृश्य प्रकाश को मुश्किल से अवशोषित करता है, इसलिए उत्पाद का रंग फीका नहीं पड़ेगा। इसके अलावा, प्रतिस्थापित एक्रिलोनिट्राइल और ट्राईज़िन पराबैंगनी अवशोषक की क्रिया का तंत्र सीआईएस-ट्रांस आइसोमेराइजेशन, प्रकाश ऊर्जा को परिवर्तित करना या हानिरहित ऊर्जा जारी करना माना जाता है। एक्रिलोनिट्राइल-प्रतिस्थापित पराबैंगनी अवशोषक 290 से 320 एफएम की पराबैंगनी प्रकाश को अवशोषित कर सकते हैं, और दृश्य प्रकाश को भी अवशोषित नहीं करते हैं, और लागू वस्तु को फीका नहीं होने देंगे। तीन प्रकार के पराबैंगनी अवशोषक 300 ~ 400 ~ मीटर की पराबैंगनी प्रकाश को अवशोषित कर सकते हैं। पराबैंगनी अवशोषक सहायक क्रोमोफोर्स (जैसे -NH, -OH, -SOH, -coOH, आदि) और क्रोमोफोरिक समूहों (जैसे C:N, N:N, N:O, C) को 400~m से कम तरंग दैर्ध्य के साथ अवशोषित कर सकते हैं। . :ओ आदि)। वे सभी सुगंधित कोर से जुड़े हुए हैं। कार्बनिक निकल का उपयोग पराबैंगनी अवशोषक के रूप में भी किया जा सकता है, लेकिन इसे आम तौर पर एक क्वेंचर के रूप में वर्गीकृत किया जाता है (जिसे निष्क्रियकर्ता या मैटिंग एजेंट, या लेजर स्टेट क्वेंचर, एक ऊर्जा क्वेंचर के रूप में भी जाना जाता है), और पराबैंगनी किरणों को अवशोषित करने की इसकी क्षमता अधिक होती है शमनकर्ता का। कनेक्शन कम है, लेकिन यह पॉलिमर द्वारा पराबैंगनी किरणों के अवशोषण के कारण होने वाले पृथक्करण को रोक सकता है। कार्बनिक निकल कॉम्प्लेक्स ऐसे अणु होते हैं जो पराबैंगनी प्रकाश विकिरण के दौरान पॉलिमर के साथ बातचीत के माध्यम से उत्तेजित अवस्था में आ जाते हैं, उत्तेजित अवस्था को जमीनी अवस्था में लौटा देते हैं और बिना किसी नुकसान के पराबैंगनी ऊर्जा को कम-ऊर्जा वर्णक्रमीय उत्सर्जन में परिवर्तित कर देते हैं। , जिससे पॉलिमर को क्षति से बचाया जा सके। इसलिए इसे क्वेंचर कहा जाता है क्योंकि इसकी क्रिया का तंत्र सामान्य यूवी अवशोषक से भिन्न होता है। यूवी अवशोषक स्वयं अणुओं की संरचना को बदलते हैं, जबकि शमनकर्ता अणुओं के बीच ऊर्जा हस्तांतरण के माध्यम से ऊर्जा को नष्ट करते हैं। इसके अलावा, प्रकाश परिरक्षण एजेंट कार्बन ब्लैक, टाइटेनियम डाइऑक्साइड, जिंक ऑक्साइड, जिंक बेरियम आदि भी ऐसे पदार्थ हैं जो पराबैंगनी किरणों को अवशोषित या प्रतिबिंबित कर सकते हैं। पॉलिमर सतह तक पहुंचने से पहले पराबैंगनी किरणों को अवशोषित या प्रतिबिंबित करने के लिए पॉलिमर और प्रकाश स्रोत के बीच एक अवरोध स्थापित किया जाता है। जब इसे अवशोषित और परावर्तित किया जाता है, तो यह पराबैंगनी किरणों को बहुलक में गहराई से प्रवेश करने से रोकता है। सबसे कुशल कार्बन ब्लैक है। फ्री रेडिकल स्केवेंजर्स भी एक प्रकार का पदार्थ है जो फोटोस्टेबिलिटी उत्पन्न कर सकता है। वे स्थैतिक बाधा प्रभाव वाले पाइपरिडीन डेरिवेटिव हैं और बाधाग्रस्त अमीन फोटोस्टेबलाइजर्स कहलाते हैं।