Efek perlindungan tambahan dari kombinasi stabilisator cahaya yang berbeda-beda

Kategori produk utama penstabil cahaya yang digunakan untuk polimer organik adalah peredam UV, penstabil cahaya amina yang terhalang, zat peledak keadaan tereksitasi, pengurai hidroperoksida, dll. Berbagai jenis penstabil cahaya ini memiliki tingkat efek yang berbeda dalam meningkatkan stabilisasi cahaya pelapis polimer. Dalam formulasi aktual stabilisasi cahaya pelapis, teknisi sering menggunakan kombinasi dua atau lebih mekanisme penstabil cahaya yang berbeda untuk mendapatkan efek stabilisasi cahaya yang lebih efektif dan tahan lama pada pelapis, yang memiliki efek aditif 1 + 1> 2. Kombinasi yang lebih klasik adalah penggunaan UV Absorber dengan penstabil cahaya amina yang terhalang (HALS). Yang pertama melindungi lapisan dari oksidasi foto pada sumbernya dengan menyaring sinar UV yang berbahaya dari sinar matahari, tetapi sulit untuk menghindari konsumsi transformasi selama aksi sikliknya sendiri, dengan perubahan yang tidak dapat dipulihkan seperti pemudaran dan fotolisis, dan konsentrasi efektif secara bertahap menurun dan perlahan-lahan kehilangan efek fotostabilisasi. HALS menginterupsi proses foto-oksidasi dengan menghilangkan radikal bebas dan peroksida dari lapisan untuk mempertahankan kilau lapisan dan menghambat penguningan dan penggetasan. Namun, radikal nitrogen-oksigen yang dihasilkan oleh HALS pada dasarnya berwarna dan dapat menyerap sinar UV, yang memiliki kemungkinan penipisan fotolitik. Kombinasi UV Absorber dan HALS dapat memainkan peran yang saling melengkapi untuk melindungi satu sama lain, karena UV Absorber menyaring sinar UV yang berbahaya dan melindungi radikal nitrogen-oksigen dari penipisan fotolitik, sementara HALS mengais radikal bebas dan hidroperoksida untuk melindungi UVA dari penipisan fotolitik. UV Absorber terlindungi dari radikal bebas dan peroksida. Dengan saling melengkapi, UV Absorber dan HALS dapat mempertahankan konsentrasi yang cukup tinggi selama proses photoaging pada lapisan untuk waktu yang lama untuk meningkatkan efek fotostabilisasi.

Grafik di sebelah kiri menunjukkan perubahan konsentrasi radikal nitrogen oksida dalam film lapisan kopolimer akrilat yang mengandung unit stirena selama proses photoaging. Dalam sistem yang hanya mengandung HALS, radikal nitrogen-oksigen dengan cepat meluruh ke tingkat yang lebih rendah setelah mengalami konsentrasi yang lebih tinggi untuk waktu yang singkat; sedangkan dalam sistem gabungan dengan benzotriazole UV Absorber, radikal nitrogen-oksigen dalam film dapat dipertahankan pada konsentrasi yang lebih tinggi untuk jangka waktu yang lebih lama.

UV Absorber saja, efek fotostabilisasi lapisan seringkali tidak ideal, karena didasarkan pada karakteristik penyerapan cahaya untuk memainkan kemanjuran keputusan. Apabila dikombinasikan dengan HALS, yang memiliki efek stabilisasi cahaya yang lebih tinggi, akan lebih mudah untuk mendapatkan peningkatan yang signifikan dalam efek stabilisasi cahaya.

Seperti yang ditunjukkan pada gambar di atas, efek UV Absorber yang dikombinasikan dengan HALS pada stabilitas cahaya lapisan poliuretan alifatik. Dalam sistem dengan hanya benzotriazole UVA (Tinuvin234), laju kehilangan ikatan uretan hanya sedikit lebih rendah daripada sampel blanko seiring bertambahnya waktu photoaging; ketika HALS saja digunakan, efek stabilisasi cahaya telah meningkat tajam; ketika HALS dikombinasikan dengan UV Absorber dalam jumlah yang sama, efek stabilisasi cahaya semakin meningkat.