Chất ổn định ánh sáng đóng vai trò là chất phụ gia trong các sản phẩm dựa trên polyme như nhựa, cao su, chất phủ và sợi tổng hợp. Chức năng chính của nó nằm ở việc ngăn chặn hoặc hấp thụ bức xạ tia cực tím (UV), trung hòa oxy nhóm đơn và phân hủy hydroperoxide thành các hợp chất không hoạt động. Tác động này làm giảm hoặc trì hoãn một cách hiệu quả các phản ứng hóa học tiềm ẩn do ánh sáng gây ra trong polyme, từ đó ngăn chặn hoặc làm chậm các quá trình như quá trình oxy hóa quang học và kéo dài tuổi thọ tổng thể của các sản phẩm polyme khi tiếp xúc với ánh sáng.,
Tác động bất lợi của bức xạ cực tím lên polyme:
Ánh sáng mặt trời, bao gồm sóng điện từ, trải qua quá trình lọc khi đi qua không gian và tầng ozone. Do đó, bức xạ tới bề mặt Trái đất nằm trong phạm vi 290-3000 nm. Ánh sáng nhìn thấy được (400-800 nm) chiếm khoảng 40%, trong khi ánh sáng hồng ngoại (800-3000 nm) chiếm khoảng 55%. Bức xạ cực tím, trải dài 290-400 nm, chỉ chiếm 5% ánh sáng mặt trời nhưng mang năng lượng đáng kể. Sự hấp thụ tia UV của các sản phẩm polymer gây ra quá trình tự oxy hóa và suy thoái, dẫn đến đứt gãy các liên kết hóa học, đứt gãy và liên kết ngang. Các quá trình này dẫn đến những thay đổi đáng chú ý về màu sắc, độ bền và tuổi thọ, được gọi chung là photoredox hoặc photoaging.
Cơ chế hoạt động của chất ổn định ánh sáng:
Chất ổn định ánh sáng thể hiện cấu trúc và chức năng đa dạng. Một số được thiết kế để che chắn, phản xạ hoặc hấp thụ tia UV, chuyển chúng thành năng lượng nhiệt vô hại. Một số khác hoạt động bằng cách dập tắt trạng thái kích thích của các phân tử gây ra bởi bức xạ UV, đưa chúng trở lại trạng thái cơ bản và do đó làm giảm khả năng xảy ra phản ứng photoredox. Ngoài ra, một số chất ổn định nhất định có thể thu giữ các gốc tự do được tạo ra bởi các quá trình photoredox, ngăn chặn sự tham gia của chúng vào các phản ứng lão hóa và bảo vệ hiệu quả các sản phẩm polymer khỏi tác hại do tia cực tím gây ra.