青岛杰得佳潜心研发聚合物光学全波段吸收添加剂

2016/10/14

目前,橡塑制品的光学特性已经成为聚合物领域研究的热门话题。国内外的研究方向主要围绕着以下几个话题展开。
1. 聚合物的光稳定性,主要指聚合物在紫外光照射环境中的老化及抗老化应对方案。此外,随着传统医用消毒剂环氧乙烷面临淘汰,伽马射线、紫外灯消毒环境下的医用聚合物抗老化的研究也正在持续升温。290-400nm波长的紫外线对聚合物有着很强的负面破坏性,这个波段的紫外线引发的自由基反应能够以几何倍数的速度来增加聚合物的老化程度[1]。紫外线吸收剂及光稳定剂的添加能够大大延缓老化速度,提高聚合物的耐候性。常见的紫外线吸收剂类型有二苯甲酮类(UV 531)、苯并三唑类(例如,UV 326,UV 571)、三嗪类(UV 1577,UV 1164,UV400)。
在抗伽马射线方面,部分企业已经与国内外多家医用无纺布企业,医用塑料器材企业展开了合作,推出的医用伽马射线稳定剂(JADEWIN ANTI-GAMMA)已经在部分医疗器材企业展开推广。
2. 聚合物高能蓝光波段的吸收特性。这一部分主要是指通过聚合物添加剂(如蓝光吸收剂、蓝光紫外复合吸收剂)来降低电子产品(如手机屏幕)所发出的高能蓝光对人眼的伤害。在380-460nm波长范围的短波蓝光具有极高能量,能够穿透晶状体直达视网膜黄斑部。蓝光照射视网膜会产生自由基,而这些自由基会导致视网膜色素上皮细胞衰亡。上皮细胞的衰亡会导致光敏感细胞缺少养分从而引起视力损伤而且这些损伤是不可逆的。同时夜里暴露于蓝光环境,大脑神经系统可能会紊乱;导致褪黑素减少用户更难以入睡或者保持睡眠的状态。
蓝光在太阳光中占比例比较小,自然条件下黄斑部的病变发生缓慢。然而蓝光却是智慧电子产品(如电脑、Ipad、智能手机、LED电视)屏幕发射光源的主要成分。随着越来越多电子产品的应用普及,人的肉眼承受数十倍甚至百倍自然条件下的蓝光辐射。黄斑部病变加速,并有年轻化的趋势。而蓝光吸收剂可以应用于各类膜材料,光学膜粘合剂,光学涂层,AB胶,压敏胶等。制成品涵盖手机膜、汽车膜、镜片、镜头类产品,起到对使用者视力的保护作用。同时蓝光吸收剂也可以用于针对蓝光的特殊防伪油墨,广泛用于国防、印钞等特殊领域。
常见的型号有蓝光吸收剂BL1205,BL1206,BL1208,BL1226和BL1227.
3. 聚合物可见光吸收性。主要是指塑料光学材料、镜片等吸收一定波长范围的可见光,达到某种光学特性的功能。在400-760nm波长的可见光波段,部分可见光吸收剂覆盖的波长范围可达到760nm;最佳透过波长为900nm,可以实现对可见光的全覆盖。该产品可应用在以聚合物为材质的红外感光材料,遥控光学元件以及防伪油墨中。
4. 聚合物红外线吸收特性。通过添加红外线吸收剂,使得聚合物具备隔热、红外线感应、激光焊接等特殊功能[2][3]。在760nm波长以上的红外线部分,红外线吸收剂、红外线吸收母粒可帮助聚合物材质实现特定波段吸收,达到可见光透过,红外线屏蔽的效果。产品广泛的应用于隔热材料(如体育馆、博物馆、机场隔热玻璃)、光学感应材料、激光焊接、防伪油墨[4]。在国防及民用领域具有重要的意义。

 
图1.:不同光学吸收波段所对应的聚合物助剂示意图

Fig.1 Spectrogram on the absorption of different polymer optical additives