水性涂料用光稳定剂的最新进展

    最常用的UV吸收剂之一是亲水改性羟苯基苯并三唑（hydroxyphenylbenzotriazole，BTZ）。该物质要求助溶剂有着适宜的掺入性能，并且要求其在涂料中有着合适的存储稳定性。在室外应用中是需要将UV吸收剂与HALS组合使用，而这两种光稳定剂的使用都需要掺入助溶剂或额外的乳化剂。对于向水基涂料配方中加入光稳定剂在文献中有更进一步的陈述，例如可以通过聚合物乳化剂向体系中加入光稳定剂。

    由于绝大多数的产品都是疏水性的，因此将亲水性的光稳定剂加入产品中的方法之一是在聚合之前将其混合在单体原料中。1通过对反应条件进行选择，从而可以使得在反应完全后，亲水性UV吸收剂可以均一地分散在聚合物粒子中。根据添加剂和聚合物的化学性质对其进行合理的选择从而实现聚合物微粒中活性物质的控制释放。作为对比，具有反应性的UV吸收剂可以共聚到聚合物链段中，从而保持UV吸收剂的完整性并且使得聚合物呈乳状且具有高的紫外线吸收性。2，3含有羟基的UV吸收剂可以与聚异氰酸酯反应并形成聚氨酯分散体。4即使UV吸收剂的用量很大，这种方法也可以保证UV吸收剂的兼容性；并且这种方法可以在涂料的使用寿命内防止迁移的发生，而这在薄膜应用中是由其重要的。两种方法都可以方便地生产用于改性聚合物和基底保护的改性分散树脂。

    随后发展起来一项新的技术：通过使用迷你胶囊化技术将非水溶性UV吸收剂与水基涂料体系很好的兼容。新产品的产生需要两个步骤。第一，通过高剪切乳化技术生产由单体和UV吸收剂组成的具有亚微型尺寸颗粒的稳定乳液。第二，这些乳液的聚合可以获得精细的微粒尺寸、低年度和稳定的溶液分散性。

    体系的分散性特征可以通过超速离心法进行分析，从而提供微粒尺寸、分布状态和密度以及密度分布等信息。这些测试方法表明UV吸收剂可以在聚合物微粒中均匀分布。微粒尺寸的测量可以通过动态光散射来完成。结果表明在新产品的聚合物分散体系中，微粒尺寸在0.03-0.20μm。

图1:水性UV吸收剂制备过程中的微粒尺寸分布

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    图1介绍了在一种UV吸收剂制备中典型的微粒尺寸及其分布。该UV吸收剂中有一种新的载色体，该吸收剂可以用于木器涂料中。

 图2:与BTZ型UV吸收剂相比，制备的水溶性UV吸收剂在水中的紫外光谱(20mg/L活性HPT和TRT，水中)

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    依据新技术制备的两种水溶性UV吸收剂的吸收光谱如图2所示。第一个样品是使用标准羟苯基三嗪型发色团和20%的活性UV吸收剂制备成的。由于该产品出色的UV-B射线的吸收性能，因此该产品适用于丙烯酸和PUR树脂类的工业涂料应用中。另一个样品则是使用相同的活性物质和红移的三间苯二酚三嗪（tris-resorcinoltriazine，TRT）衍生物制备而成的。在UV-A光谱范围内，该产品表现出了高消光性能，最大值在355-360nm。木制材料在UV-A区域中对辐射是非常敏感的，而该化合物由于在UV-A区域中有着更好的光谱覆盖范围，因而可以可以选择该类化合物从而对木材这类基底物形成出众的保护性能。而该化合物高消光性能可以使得薄层涂料拥有优异的过滤效果。最后，聚合物的优异的光稳定性使其具有长效光保护功能。

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