聚合物在加工和使用过程中不可避免地会受到阳光或强荧光的照射，导致其物理性能下降、变黄、变色、脆化、透明度降低等，不仅会影响使用体验，还有可能造成严重后果。因此，如何防止聚合物光老化已成为高分子材料的一个重要研究方向。目前，在聚合物中直接添加各种光稳定剂是提高材料光稳定性最有效的方法。常见的光稳定剂按作用机理可分为光屏蔽剂、紫外线吸收剂、淬灭剂和受阻胺光稳定剂。其中，受阻胺光稳定剂具有效率高、添加量小、对产品影响小等优点。因此，它赢得了人们的青睐。受阻胺光稳定剂主要通过分解过氧化氢、淬灭激发氧、捕捉自由基和自身再生四种途径发挥作用，可有效提高聚合物的光稳定性。

快速回答： A practical stabilization strategy starts with the degradation risk first, then screens the additive package around processing conditions, service life, and appearance requirements.

1972 年，瑞士 Ciba-Geigy 公司（Ciba-Geigy）与日本三共公司联合开发研究，通过对 1200 种有机胺化合物的筛选，获得了光稳定剂 744 和光稳定剂 770 这两种具有代表性的光稳定剂。光稳定剂 770 与树脂相容性好，不着色，毒性低，光稳定效果好。作为一种高效的光稳定剂，它被广泛应用于 PP、PE、PVC、PS、ABS 树脂等材料中。目前，关于光稳定剂 770 的应用报道较多，但对其合成工艺的研究，特别是工艺对产品结构和组分的影响研究较少。本文将讨论光稳定剂 770 的合成工艺。 光稳定器 770主要涉及不同方法、溶剂、催化剂类型、后处理工艺等对转化率和产品性能的影响。

一般采用的合成路线是用癸二酸和四甲基哌啶醇直接进行脱水和酯化反应，得到光稳定剂770，如图所示。根据是否添加溶剂，可分为散装法和溶剂法。

1.在散装法中，将一定比例的癸二酸、四甲基哌啶醇和催化剂加入反应容器中加热，原料本身会熔化作为溶剂进行反应。反应结束后，用水洗或溶剂洗，重结晶得到光稳定剂 770。

催化剂的选择对反应有着至关重要的影响。合适的催化剂可以提高反应中心的活性，加快反应速度。一般研究表明，对甲苯磺酸和邻苯二甲酸酯的酯化催化效率较高，但用于光稳定剂 770 的合成时，两者的收率均低于 70%，主要原因是体系 原料四甲基哌啶醇容易升华，影响原料的转化率。此外，反应温度不宜过高，生成的水难以去除，会与邻苯二甲酸酯催化剂发生反应，使其失效。因此，研究人员探索了溶剂法进行改进。

2.溶剂法是在上述反应的基础上加入有机溶剂。反应结束后，蒸发溶剂，处理产物。与散装法相比，溶剂法无需达到反应物的熔融温度，降低了体系的反应温度，减少了升华现象。同时，在溶剂回流过程中，体系中的水分可以被带出，部分升华的原料可以被带回来。

经过对不同溶剂的研究发现，低于 100 °C 的石油醚和正庚烷效率较低。高沸点的甲苯和二甲苯虽然可以达到较高的转化率，但仍不尽如人意，而且沸点较高。溶剂后处理也较为困难。

研究人员继续探索下图所示的酯交换反应路线。癸二酸二甲酯和四甲基哌啶醇的反应可以在较低的温度下进行。使用正庚烷作为溶剂有利于消除反应中的甲醇。不同的催化剂具有较高的催化效率，其中钠催化剂的转化率达到 99.8%。在进一步探索原料配比对反应的影响后发现，当四甲基哌啶醇与癸二酸的摩尔比为 2.0:1 时，转化率最高，继续增大配比不利于后期去除多余原料。

最后，根据上述探索制备了自制光稳定剂 770（770 ZZ），并与商业产品（770 DF）进行了比较。下图是两者的红外光谱。可以看出，770 DF 和 770 ZZ 的特征吸收峰基本相同，没有其他杂质峰，说明自制光稳定剂 770 的结构与商品一致，纯度较高。

下图是热重曲线。未经水洗的光稳定剂 770 热稳定性较差。可能是有催化剂残留，导致产品在高温下发生酯化反应的逆反应。加工后产品的热稳定性与商业产品相差不大，可以满足大多数产品的加工要求。

最后，研究人员测试了自制光稳定剂 770 的抗紫外线性能。在对 ABS 进行 672 小时的紫外线照射后，添加了 0.3 份 770 DF 的色样的颜色比添加了 0.3 份 770 ZZ 的色样的颜色略深。光稳定剂 770 的抗紫外线性能略好。这可能使自制产品中含有少量无法完全去除的单酯，有利于 770 的分散。综上所述，研究人员自制的光稳定剂 770 在性能上与商业产品差别不大。成功探索了生产工艺的影响因素，并获得了产量较高的工艺路线。

立即联系我们！

我们接受定制服务，通常会在 24 小时内与您联系。您也可以给我发电子邮件 info@longchangchemical.com 请在工作时间（UTC+8 周一至周六，上午 8:30 至下午 6:00）或使用网站即时聊天工具获得及时回复。

本文由隆昌化工研发部撰写。如需复制和转载，请注明出处

抗氧化剂、紫外线吸收剂和HALS包装的实用选择方法

大多数稳定剂的选择，在将其视为整体方案而非单一产品方案时，效果最佳。技术采购人员通常需要综合考虑长期热老化、工艺稳定性、耐候性和颜色敏感性等因素，才能得出最可靠的答案。

• 将加工保护与长期稳定性分开考虑： 对于熔化历史而言，最佳添加剂并不总是能提供最佳使用寿命保持率的添加剂。
• 刻意利用协同效应： 许多聚合物和涂料系统在有意地将主要稳定剂和次要稳定剂搭配使用时性能最佳。
• 检查颜色和清晰度要求： 透明、浅色、食品接触或白色的系统通常需要比深色工业产品更紧密的包装。
• 检查真实的衰老状况： 高温、紫外线、湿度和户外暴露都会改变哪种稳定剂方案在商业上最有效。

推荐的产品参考

• CHLUMILS UV-123: HALS 为涂料和聚合物中注重耐候性的筛网提供了强有力的参考。
• CHLUMILS UV-5151: 当需要更广泛的光老化保护时，可作为实用的稳定剂组合参考。
• CHLUMIFLEX ATBC: 用于应用和合规性筛选的实用非邻苯二甲酸酯增塑剂参考资料。
• CHLUMIFLEX DOTP: 柔性塑料应用中对苯二甲酸酯增塑剂的标准基准。

买家和配方师的常见问题解答

为什么稳定剂组合通常比单一添加剂更有效？
因为不同的产品可以保护降解途径的不同部分，所以包装通常比单一等级的产品能覆盖更多风险。

添加更多抗氧化剂或紫外线稳定剂一定能提高性能吗？
不一定。过量使用会增加成本，有时还会产生副作用，因此大多数系统在经过测试的剂量范围内表现最佳。