熒光增白劑劑有時(shí)稱為光學(xué)增白劑，是無色到淺色有機(jī)化合物。在300-400 納米 (nm) 范圍內(nèi)吸收主要不可見的紫外線光, 并轉(zhuǎn)化成可見光的紫至藍(lán)色熒光光中, 以產(chǎn)生更明亮、更清新的外觀。它們的設(shè)計(jì)是為了在塑料、噴漆、顏料、墨水、相片處理解決方案和纖維中獲得更亮的顏色或遮蓋泛黃。
1) 按應(yīng)用分類
在這里, 我們可以使用光學(xué)增白劑分類作為一般指南, 我們可以知道, 如果我們選擇正確的類型的光學(xué)增白劑為我們的應(yīng)用
洗滌劑用光學(xué)增白劑
包括光學(xué)增白劑 CBS-X, DMS/AMS, CBS-155
紙張用光學(xué)增白劑
包括光學(xué)增白劑 PC、BBU/BBU、VBL/VBL l
光纖和紡織用光學(xué)增白劑
包括光學(xué)增白劑4BK、ER-I、ER-II、PF/DT、BA、CXT、R4、MST、BAC、SWN/AW、WGS、NFW
塑料光學(xué)光亮劑
包括光學(xué)增白劑 OB, OBR, OB-1, KSN, KCB, KSB, FP-127, CBS-127, PF
油漆和墨水用光學(xué)光亮劑
包括光學(xué)增白劑 UVT-1、ST、OEF、RT
2) 按化學(xué)結(jié)構(gòu)分類。
1、二苯乙烯型, 藍(lán)色熒光, 用于棉纖維、合成纖維、造紙、肥皂等行業(yè)。
2、香豆素型, 具有香豆酮結(jié)構(gòu)和強(qiáng)烈的藍(lán)色熒光, 用于賽璐珞, PVC 塑料。
3、吡唑啉, 綠色熒光, 用于羊毛、聚酰胺、腈綸纖維。
4、苯并氮型, 帶紅色熒光光, 用于腈綸, PVC, PS。
5、苯鄰二甲酰亞胺, 藍(lán)色熒光, 用于滌綸、腈綸纖維、棉纖維。
3) 塑料熒光增白劑分類
1、苯并惡唑, 化學(xué)結(jié)構(gòu)如下, OB, OB-1, KSN, KCB 都屬于這個(gè)化學(xué)結(jié)構(gòu)
2、苯香豆素, 化學(xué)結(jié)構(gòu)如下
3、二苯乙烯聯(lián)苯類, 化學(xué)結(jié)構(gòu)如下, CBS是與這個(gè)化學(xué)結(jié)構(gòu)
熒光增白劑 (增白劑) 是無色到淺色有機(jī)化合物, 是無色到弱有色有機(jī)化合物。在300-400 納米 (nm) 范圍內(nèi)吸收主要不可見的紫外線光, 并轉(zhuǎn)化成可見光的紫至藍(lán)色熒光光中, 以產(chǎn)生更明亮、更清新的外觀。天然纖維通常吸收更多的在可見光譜 (“藍(lán)色缺陷”) 的藍(lán)色光, 因?yàn)樗鼈兒须s質(zhì) (天然色素)。因此, 天然纖維會(huì)產(chǎn)生不需要的、黃色的色相。合成纖維也有這種黃色的色相, 盡管不明顯。
物質(zhì)的白度可以通過(1) 增加反射 (反射率) 或 (2) 補(bǔ)償藍(lán)色缺陷來提高。漂白在一定程度上有這些作用, 但總是留下部分的黃色。即使是最徹底的漂白劑也不能去除所有的黃色。在熒光增白劑 (增白劑) 問世之前, 通常的做法是應(yīng)用少量的藍(lán)色或紫色染料 (稱為 “發(fā)藍(lán)”) 來提高視覺白度的印象。這些染料在光譜的綠黃色區(qū)域吸收光, 從而減少亮度。但是, 由于同時(shí)它們將淡黃色物質(zhì)的色光轉(zhuǎn)移到藍(lán)色, 人類的眼睛覺察到白度的增加。
不同于染料, 增白劑抵消了黃色, 同時(shí)提高亮度, 因?yàn)樗麄兊陌l(fā)藍(lán)效果不是基于減去黃綠光, 而是在添加藍(lán)光。增白劑是一種幾乎無色的化合物, 當(dāng)存在于基材上時(shí), 在300-400 納米 (nm) 范圍內(nèi)吸收主要不可見的紫外線光,這種能力的增白劑吸收無形的短波長輻射在轉(zhuǎn)化成可見光的藍(lán)光, 賦予了被增白物質(zhì)燦爛的反射白光, 是關(guān)鍵增白劑的有效性。
1、增白效果
增白效果與基體的增白、加工條件以及可能與其它成分的相互作用有關(guān)。
2、兼容性
OBAs 應(yīng)與塑料兼容, 以防噴霜。與紡織相比, 熱塑性塑料的使用 OBAs 應(yīng)要求更高的耐熱性和較低揮發(fā)性。
3、耐曬性
熒光增白劑具有有限的耐曬性, 大大低于顏料和大多數(shù)塑料。在任何情況下, 熒光增白劑的光化學(xué)降解不應(yīng)使塑料變黃。
4、色調(diào)
在大多數(shù)情況下, 人們更喜歡中到藍(lán), 而不是紅色的藍(lán)色綠色。
5、加工條件
為了最大限度的增白效果, 熒光增白劑應(yīng)完全解決或均勻分散到產(chǎn)品中。
6、其他組分
系統(tǒng)中的其他元件, 如顏料、紫外線吸收劑、二氧化鈦顏料 (TiO2) 吸收相同范圍的紫外線波長范圍，從而減少 OBAs 增白效果。銳鈦型二氧化鈦顏料在 380nm時(shí)吸收約40% 的入射輻射, 而金紅石型二氧化鈦顏料吸收約90%。紫外線吸收劑同樣也吸收光但增白效果減少。
如下圖所示, 我們列出了典型的塑料和洗滌劑應(yīng)用光學(xué)增白劑
| 應(yīng)用 | OBAs添加形式 | 典型 OBAs | 注意的問題 |
| RPVC | 干粉混合 | OB | 溶解度 耐遷移 |
| FPVC | 在增塑劑中溶解或分散 | OB | |
| 透明 聚氯乙烯 | 增塑劑 + OBAs 母粒 OBAs + PVC 母粒 | / | |
| PS | 加工前加入干粉混合 | OB | |
| ABS | 加工前加入干粉混合 | OB | |
| PC＜300℃ | 加工前加入干粉混合 | OB | 熱穩(wěn)定性，揮發(fā)性 |
| PC > 300℃ | 加工前加入干粉混合 | OB-1 | |
| PU 膜 | 加工前加入顆粒或溶液 | 單組分 | 耐遷移 溶解度 |
| PU 涂料 | 加工前加入干粉混合 | / | |
| 聚氨酯膠粘劑 | 液體或分散 | / | |
| PU 形式 | 液體 | 溶于多元醇 | |
| 聚烯烴 | 干粉混合 | FP 127 | 兼容性PP＞hdpe＞ldpe 耐遷移 |
| PMMA | 干粉混合 | OB | 溶解度 |
| UPR | 在固化前將增白劑溶入U(xiǎn)PR | OB | 溶解度 固化過程中無副作用 |
| PET | 縮聚 | OB-1 | 需要后處理 |
| PA | 紡紗 | OB-1 | / |
| 洗滌劑 水基涂料 | 液體 | CBS-X | / |
1) 如何選擇聚烯烴用光學(xué)增白劑
2) 如何選購 PVC 光增白劑
值得注意的是, 同一種光學(xué)增白劑在硬質(zhì) pvc (RPVC) 和柔性 pvc (FPVC) 中獲得不同的增白效果。雙苯并惡唑或苯基香豆素組常用于 PVC。當(dāng)PVC 粉、熱穩(wěn)定劑、熒光增白劑干混、光學(xué)增白劑均勻混合時(shí)候。對(duì)于柔性 PVC, OBAs 被溶解或分散成增塑劑。最好在母粒中加入增白劑。對(duì)于透明pvc, 采用光學(xué)增白劑加增塑劑母粒或熒光增白劑加 pvc 母粒。
劑量:
通常，50 到100毫克/千克就足夠了。為滿足極白的要求, 添加了500毫克/千克光學(xué)增白劑。對(duì)含有金紅石型二氧化的PVC，建議1000mg/kg OBAs 。在大多數(shù)情況下, PVC 增塑劑對(duì) OBAs 的影響不大, 加工溫度通常為100到200度, 熒光增白劑熱穩(wěn)定性可以滿足。我們要注意對(duì)柔性聚氯乙烯的溶解度和遷移問題。
3) 如何選擇聚氨酯用熒光增白劑？
4) 如何選擇工程塑料用熒光增白劑？
5) 如何選擇苯乙烯用熒光增白劑？
6) 如何選擇橡膠用熒光增白劑？
在熱塑性塑料成型過程中添加光學(xué)增白劑, 而不是在隨后的液體形式中添加，一般情況下，OBAs以粉末或顆粒塑料混合，對(duì)于柔性PVC，OBAs以溶液形式或分散于增塑劑中。為獲得更好的分散效果，在塑料母粒中使用 OBAs,。對(duì)于 PET 纖維, 可在單體聚合過程中添加一些 OBAs。這樣, OBAs 就需要穩(wěn)定的耐熱性和低揮發(fā)性。
外觀, 揮發(fā)性含量, 最大熔點(diǎn)以及含量是典型的測試項(xiàng)目 。
如何測試塑料中的熒光增白劑？
1.遷移、噴霜
通常在 UV 燈中觀察熒光增白劑的遷移和噴霜，在塑料表面可以分散的黃或綠斑點(diǎn)。斑點(diǎn)的熒光比其他區(qū)域高得多。
2.增白效果
熒光增白劑的增白效果可以用目測法來估計(jì), 或者用色度計(jì)測量。
3.耐曬牢度
在塑料中測試光學(xué)光亮劑的耐曬牢度沒有國際標(biāo)準(zhǔn). 多數(shù)測試使用 DIN 54004 為參考。一個(gè)可以更好、更客觀的方法是測試塑料白度隨曝光時(shí)間的變化。
