刘旭 谢胜利 张超 张周裔乐
宿迁联盛科技有限公司
随着臭氧空洞的日益加剧，人们对光照引起有机材料老化的问题日切关注，目前围绕这一问题的解决方案研究除了优化材料结构本身之外，使用光稳定剂对材料进行稳定化处理是研究最多的方法，也是材料稳定化研究的热点。光稳定剂包括受阻胺光稳定剂（HALS）、紫外线吸收剂(UV)、光遮罩剂、猝灭剂等产品，其中又以HALS和UV的研究最为活跃。
光稳定剂广泛用于塑料、纤维、橡胶、涂料等领域，其中塑料行业应用最为广泛。农用薄膜、集装袋、改性塑料、工程塑料、建筑塑料管材、型材、板材、功能母粒、色母粒、遮阳网、土工合成材料、滚塑制品、塑料节水滴灌、医用塑料制品等诸多塑料制品行业都在不同程度地使用光稳定剂。
光稳定剂助力农膜功能化
当前全球农膜（棚膜和地膜）产量在550万吨左右，亚太地区在350万吨，欧洲地区70万吨、中东和北美地区各有45万吨左右；2016年中国农膜大约在280万吨左右，棚膜覆盖面积6600多万亩，地膜覆盖面积为3.9亿多亩，占世界总量的51%%以上。
二十世纪八十年代以空白膜和屈指可数的功能膜为主，到现在农用薄膜的品种按功能划分已经增长到30多个，其中农膜棚膜从白膜逐渐转变为长寿膜、双防膜、三防膜、PO膜、转光膜、散光膜等功能化棚膜。
伴随着农膜的功能化，光稳定剂在整个农膜的发展过程中起到举足轻重的作用；据粗略估算，到目前为止全球农膜行业每年消耗光稳定剂（主要为受阻胺类）为1.2万吨左右，我国农膜消耗光稳定剂在7000吨左右。
在农膜防老化方面，到目前为止受阻胺光稳定剂（HALS）仍然被证明是最有效的防老化助剂，其不仅具有高效的光照老化保护作用，还具有优良的热稳定作用，在农用棚膜中HALS具有防“背板效应”的作用，就是防热老化功能的体现。
上世纪80-90年代中国PE农膜生产企业开始使用受阻胺光稳定剂GW-540,GW-540具有优良的防老化作用，但是在生产、造粒、吹膜过程中有刺激性气味产生，引起操作人员的过敏现象。
上世纪90年代德国汽巴-嘉基公司(现已被巴斯夫收购)、美国氰特（现已被索尔维收购）相继生产出HALS-622、HALS-944、HALS-783、HALS-3346等产品并被引入国内，这些产品除了具有非常高效的抗光照老化保护外，还与树脂具有很好的相容性、耐迁移性、耐热性等，所以一经引入便迅速被国内农膜企业接受，特别是HALS-944、HALS-783到目前依然是农膜防老化的主要光稳定剂。
在这一时期国内相关助剂公司例如山西化工研究院、宿迁联盛科技（前身温州塑化助剂厂）、北京天罡、廊坊龙泉等几家企业也开始了相关产品的研发和生产。
耐酸性光稳定剂缓解农残对农膜的损害
进入21世纪后，全球人口的增长导致土地相对面积的减少，人们对农作物需求量的成倍增加和对反季作物的需求，都极大的促使了现代温室大棚空前的发展，具统计国内农膜从2006年产量为 86万吨，到2016年就增加到260万吨，十年间产量增加200万吨。
另一方面高产量和反季作物需求也导致农药用量增加，杀虫剂、杀菌剂甚至硫磺薰蒸剂被大量使用，农药中含有S、Cl等酸性物质，容易与受阻胺光稳定剂反应导致助剂失活，进而丧失保护塑料的功能。
当前农膜使用2-3年后，农残中S的含量便可达到2500-3000PPm，某些作物例如西瓜、花卉等甚至可达到5000PPm，如此高的农残对农膜的使用寿命提出了挑战。为此国内外各主要光稳定剂生产企业相继推出耐酸性光稳定剂，如上图表1。
前农膜用耐酸性光稳定剂还是以HALS-119为基础，119为-NH结构非聚合型受阻胺光稳定剂，其耐酸性能够满足当下棚膜农药的使用环境，其他如111/610/611/511均为119复配助剂，耐酸性也随其中119含量的高低而变化；其次巴斯夫XT100在国内有极小量销售，主要用于某些要求更高的酸性大棚环境。N30、XT-200、NOR-371主要在欧洲地区销售使用。目前除去萨博、巴斯夫、台湾欣晃外，国内主要有宿迁联盛科技有限公司在生产HALS-119，产能3000t/a。
总结
随着全球工业的发展，塑料材料在各行业的应用不断成熟，用量不断增大，其配套的各类助剂行业也取得长足发展；光稳定剂可以明显延长塑料制品的使用寿命，有效的提高塑料制品的使用价值，具有十分重要的经济和社会价值，近30年来更是取得突飞猛进的增长，属于助剂行业中的后起之秀。
文章来源：CPRJ 中国塑料橡胶
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