自由基捕获剂能够清除自由基、切断自动氧化链式反应,是高效光稳定剂,也是国内外用量很大的一类光稳定剂。可与三氧化二锑替代物阻燃剂共同使用,也可与抗氧剂一起使用。用于聚合物光稳定的自由基捕获剂主要是具有空间位阻结构的2,2,6,6-四甲基哌啶衍生物,因此也称为受阻胶类光稳定剂(HALS)。受阻胺类光稳定剂是光稳定化的第四道防线,可与二苯甲酮类、苯并三唑类光稳定剂并用,但遇到含碗抗氧剂DLTP、DSTP等,会降低其效能。HALS不能用于酸性树脂中,也不能和酸性助剂搭配使用,原因是酸性物质会与碱性的HALS发生盐化反应,导致HALS失效。自由基捕获剂的类型及特点如下。
光稳定剂GW-744:
化学名称为4-苯甲酰氧基-2,2,6,6四甲基哌啶,白色结晶粉末,分子量为261.37,熔点为96~98℃,分解温度在280℃以上。该产品无污染,不着色,耐热加工性能良好,能有效地捕获聚合物在紫外线的作用下产生的活性自由基,起到光稳定的效果。该产品适用于聚烯烃、聚苯乙烯、聚氨酯、聚酰胺、聚酯等塑料,在聚烯烃中效果尤为突出。该产品的光稳定效能比一般紫外线吸收剂高数倍,与抗氧剂和其他紫外线吸收剂并用,具有优良的协同效应。
光稳定剂GW-540:
化学名称为亚磷酸三(1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶基)酯,白色结晶粉末,分子量为541.8,熔点为122~124℃,有效氮含量为7.8%。该产品属受阻胺型光稳定剂,光稳定效能比一般紫外线吸收剂和猝灭剂高出2~4倍。此外,该产品还具有良好的抗热氧老化性能,但耐水解性能较差,不宜在热水介质中长期使用。它与聚合物树脂的相容性好,加工性能亦佳,广泛用于聚乙烯、聚丙烯等塑料制品,用量为0.3%~1.0%。使用该产品**在270℃以下的温度加工,超过此温度时失重较为严重(失重率>15%)。该产品挥发物对部分人有致敏性。
光稳定剂GW-770:
化学名称为双(2,2,6,6-四甲基哌啶基)癸二酸酯,无色或微黄色结晶粉末,分子量为480.74,有效氮含量为5.83%,熔点为81~85℃。该产品毒性低,适用于聚丙烯、高密度聚乙烯、聚氨酯、聚苯乙烯、ABS树脂等,其光稳定效果优于目前常用的光稳定剂。该产品与抗氧剂并用,能提高耐热性,与紫外线吸收剂亦有协同作用。该产品用于接触食品的聚烯烃塑料中时,日本和美国规定**用量为0.5%,加拿大为0.35%。
光稳定剂GW-508:
化学名称为双(1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶基)癸二酸酯,无色或浅黄色黏稠液体,分子量为508.72,沸点为220~222℃(26.6Pa)。其耐热性达270℃(曲线切线值),热失重10%时温度为242℃,全失重的温度为333℃。该产品低毒,适用于加工温度不太高的聚烯烃树脂,用量为0.1%~0.5%。该产品更适用于聚酯涂料。
光稳定剂GW-608:
化学名称为N-三乙酸(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)酯,固体粉状物,耐热性达270℃,适用于聚烯烃、聚苯乙烯和ABS树脂,用量为0.1%~1%。
光稳定剂GW-650:
化学名称为N-三乙酸(1,2、2,6,6-五甲基-4-哌啶基)酯,固体粉状物,耐热性达290℃,适用于聚烯烃、聚苯乙烯和ABS树脂,用量为0.1%~1%。
光稳定剂LA-57
化学名称为四(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)-1,2,3,4-丁烷四羧酸酯,分子量为791.13。它是高效能光稳定剂,有效氮含量为7.1%,熔点为137~140℃,适用于聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、ABS树脂、聚酯等。