تثبیت کننده های نور آمین (HALS)

تثبیت‌کننده‌های نوری آمین ممانعت‌شده (HALS) دسته‌ای از افزودنی‌های پلیمری هستند که برای جلوگیری از تخریب ناشی از نور UV در پلیمرها استفاده می‌شوند. این ترکیبات با حذف رادیکال‌های آزاد حاصل از فتواکسیداسیون، از تخریب زنجیره‌های پلیمری جلوگیری می‌کنند.

ساختار شیمیایی تثبیت کننده های نور آمین

HALS معمولاً مشتقاتی از ۲٬۲٬۶٬۶-تترامتیل‌پایپریدین هستند. ساختار پایه آن‌ها شامل گروه‌های آمینی ممانعت‌شده است که به دلیل ممانعت فضایی، در برابر واکنش‌های جانبی مقاوم هستند. این ترکیبات در طی فرآیند تثبیت، به رادیکال‌های آمینوکسید (N-O•) تبدیل می‌شوند و سپس از طریق چرخه دنیسوف (Denisov Cycle) به فرم اولیه خود بازمی‌گردند، که این فرآیند باعث پایداری طولانی‌مدت آن‌ها می‌شود.

ویژگی‌های تثبیت کننده های نور آمین

• پایداری نوری بالا: با حذف رادیکال‌های آزاد، از تخریب نوری پلیمرها جلوگیری می‌کنند.

• پایداری حرارتی: در دماهای بالا عملکرد خوبی دارند، اگرچه در دماهای بسیار بالا ممکن است کارایی کاهش یابد.

• مقاومت در برابر استخراج: به دلیل وزن مولکولی بالا، در برابر استخراج توسط حلال‌ها مقاوم هستند.

• سازگاری با پلیمرهای مختلف: در پلی‌الفین‌ها، پلی‌اورتان‌ها و پلی‌استرها عملکرد خوبی دارند.

کاربردهای تثبیت کننده های نور آمین

• صنعت خودرو: در قطعات داخلی و خارجی برای جلوگیری از تخریب نوری استفاده می‌شوند.

• صنعت بسته‌بندی: در فیلم‌های پلاستیکی برای افزایش عمر مفید محصولات بسته‌بندی‌شده.

• کشاورزی: در فیلم‌های گلخانه‌ای برای مقاومت در برابر نور خورشید.

• صنعت ساختمانی: در پوشش‌ها و مواد ساختمانی برای افزایش دوام در برابر شرایط جوی.

مزایای تثبیت کننده های نور آمین

• پایداری طولانی‌مدت: به دلیل چرخه بازسازی، مصرف نمی‌شوند و اثر طولانی‌مدت دارند.

• عدم جذب UV: خودشان UV را جذب نمی‌کنند، بلکه با حذف رادیکال‌های آزاد عمل می‌کنند.

• سازگاری با رنگ‌ها: در سیستم‌های رنگی باعث حفظ رنگ و جلای سطح می‌شوند.

معایب تثبیت کننده های نور آمین

• عدم کارایی در PVC: در پلی‌وینیل کلراید (PVC) به دلیل حضور HCl آزاد شده، عملکرد مناسبی ندارند.

• حساسیت به دمای بسیار بالا: در دماهای بسیار بالا ممکن است کارایی کاهش یابد.

• هزینه بالا: نسبت به برخی تثبیت‌کننده‌های دیگر هزینه بالاتری دارند.