光稳定剂是指高分子材料使用的一种添加剂，它能屏蔽或吸收紫外线的能量，阻止或延迟高分子材料发生光老化，大大延长其使用寿命。目前，在农用塑料薄膜、军用器械、有机玻璃、采光材料、建筑材料、耐光涂料、医用塑料、防弹夹层玻璃、合成纤维、工业包装材料、橡胶制品等许多长期户外或灯光作用下的高分子材料制品中，光稳定剂都是必不可少的添加组分。 

光稳定剂按其作用机理可分为光屏蔽剂（也叫光遮罩剂）、紫外线吸收剂、猝灭剂和受阻胺光稳定剂（hindered amine light stabilizer，简称 HALS）四类。

目前，光稳定剂发展最快的是受阻胺光稳定剂，由于受阻胺光稳定剂具有捕获自由基、分解过氧化物的能力，稳定效果比紫外线吸收剂高2～4倍，因而自20世纪70年代日本首次开发出HALS后，在国际上受到普遍重视，得到了广泛开发和应用。虽然受阻胺光稳定剂工业化生产时间远落后于光屏蔽剂、紫外线吸收剂、猝灭剂三类光稳定剂，但其成为增长速度最快的助剂之一。

作用机理

受阻胺光稳定剂是具有空间位阻效应的哌啶衍生物，很多学者对其稳定机理进行了研究，通常认为受阻胺主要按以下4种机理对聚合物起稳定作用。

1、捕获自由基

受阻胺官能团属于指环胺类结构，本身不吸收任何波长在260nm以上的光线，也不能猝灭发态生色基团，但受阻胺在有氧状态下吸收光能后，可转变为相应的氮氧自由基(NO·)，这些氮氧自由基不仅可捕获高分子材料氧化降解中所产生的烷基活性自由基，而且在光稳定化过程中具有再生功能，从而抑制连锁反应达到防护作用。

2、分解氢过氧化物

氢过氧化物的存在和积累是引发聚合物光氧化降解的根源。一般认为，胺基和氢过氧化物中的氢结合后分解成氮氧自由基，进而与活性自由基反应，使之转化为稳定的醇、酮化合物，从而保护高分子材料。由此可见，HALS分解氢过氧化物的作用不同于磷系和硫系辅助抗氧剂，后者只有与酚类抗氧剂并用才有效，前者在分解氢过氧化物的同时得到高效自由基捕获剂（NO·）显示了捕获自由基分解氢过氧化物的自协同作用。

3、捕获重金属

高分子材料中有金属催化剂的残留物以及在加工或使用过程混入的金属或金属盐类可以促使氢过氧化物分裂为自由基，而氢过氧化的存在可加速对高分子材料的破坏作用。HALS中的氮具有孤对电子，能强烈地与高分子材料中的金属离子配位，阻止其对高分子材料的破坏，从而达到保护高分子材料的目的。

4、猝灭单线态氧

单线态氧是一种电子激发态的分子氧，具有很高的化学活性，能引发高聚物进行降解反应。高聚物材料存在的单线态氧，大多是从稳定的分子氧经由光物理过程，以及从臭氧络合物或从稠环芳烃内过氧化物的分解所产生的。NH型HALS几乎没有猝灭激发态的作用，但其氧化产物（NO·）却显示了高猝灭效率。

材料推荐