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一文读懂二苯甲酮类紫外吸收剂

一文读懂二苯甲酮类紫外吸收剂 盛诺新材料
2025-08-27
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导读:一文读懂二苯甲酮类紫外吸收剂阳光灿烂的日子总是让人心情愉悦,但隐藏在阳光中的紫外线,却像一个看不见的 “小刺客”。


阳光灿烂的日子总是让人心情愉悦,但隐藏在阳光中的紫外线,却像一个看不见的 “小刺客”,悄无声息地伤害着我们的皮肤,还会让各种物品 “折寿”。为了改善和减缓紫外线对各类制品的破坏,科学家们早就拿出了秘密武器 —— 二苯甲酮类紫外吸收剂。今天就带大家深入了解一下这个神奇的存在。





01

         二苯甲酮类紫外吸收剂简介





二苯甲酮类紫外吸收剂

简单来讲,它是一类特殊的化合物,就像一群训练有素的 “紫外线小卫士”,专门负责吸收紫外线。从名字就能看出它和二苯甲酮有点关系,其化学结构通式如下图所示:

从化学结构上看,一个羰基(-C=O)将两个苯环连接起来形成二苯甲酮结构,而在其中一个苯环的特定位置上,通常还带有羟基(-OH)等取代基。这个结构就像一个特殊的 “分子战队”,羰基和羟基这两个关键 “成员”,像亲密无间的伙伴,凑在一起形成一种特殊的内在氢键,进而构成一个像小盾牌一样的螯合环。这个螯合环可不得了,是二苯甲酮类紫外吸收剂发挥抗紫外线作用的核心 “武器”。




02

         作用机理


二苯甲酮类紫外吸收剂吸收紫外线并非单一步骤,而是一套环环相扣的 “能量转化操作”,每一步都依赖其独特化学结构发挥作用,具体过程可拆解为以下 4 个关键阶段:


阶段 ①:紫外线 “撞入” 分子,开启吸收

当紫外线(主要是 UV - A 和 UV - B 波段)照射到含有二苯甲酮类吸收剂的材料(如塑料、涂料)时,吸收剂分子中的 “关键结构”—— 由羟基(-OH)和羰基(-C=O)形成的螯合环,会像 “能量接收器” 一样,精准捕捉紫外线的光子能量。此时分子从稳定的 “基态” 被激发,进入高能的 “激发态”,就像给平静的分子 “充了电”,为后续能量转化做好准备。

阶段 ②:氢键断裂,释放部分能量

处于激发态的分子不稳定,会通过 “热振动” 的方式释放能量。这一振动会直接破坏分子内部的内在氢键,原本紧密的螯合环随之打开。在氢键断裂的过程中,一部分紫外线能量被转化为低热量,以温和的方式散发到周围环境中,就像给 “高能紫外线” 先降了一次温,避免其直接造成伤害。


阶段 ③:羰基互变异构,二次消耗能量

氢键断裂后,分子中的羰基(-C=O)会进一步 “发力”—— 在激发态下发生 “互变异构” 反应。简单来说,就是羰基的化学结构发生暂时性转变,从原本的 “酮式结构” 变成 “烯醇式结构”。这个转变过程需要消耗大量激发态能量,相当于给紫外线能量再砍一刀,让剩余的有害能量大幅减少。

阶段 ④:结构复原,回归稳定状态

完成能量消耗后,分子会从 “烯醇式结构” 重新变回稳定的 “酮式结构”,内在氢键再次形成,螯合环也重新闭合,分子回到初始的基态。此时,原本高能、有害的紫外线,已完全被转化为无害的热能,整个吸收过程结束。而吸收剂分子则恢复 “战斗力”,可以继续捕捉下一波紫外线,实现持续防护。


03 

        产品牌号,特点及使用量


绝大多数羟基二苯甲酮类紫外线吸收剂都是2,4-二羟基二苯甲酮商品名为UV-0)的衍生物,少量品种则是2,2',4-三羟基二苯甲酮或2,2',4,4'-四羟基二苯甲酮衍生物。国内塑料工业应用最多的二苯甲酮类紫外线吸收剂品种是UV-5312-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮和UV-92-羟基-4-甲氧基二苯甲酮其中UV531,UV0,UV9,产品简介如下:


1.UV - 531(2 - 羟基 - 4 - 正辛氧基二苯甲酮):

它绝对是二苯甲酮类紫外吸收剂里的 “顶流明星”,在行业内的知名度和应用广度都稳居前列。从外观来看,它是淡黄色晶体或白色粉末,质地细腻,易于和各类材料混合。它的核心优势堪称 “全能”:首先是超广紫外线吸收范围,对 270 - 340nm 的紫外线有极强的捕捉能力,就像一个 “紫外线超级吸尘器”,能把有害紫外线几乎一网打尽。

其次是卓越的稳定性,无论是面对高温(260℃以下都能保持稳定,远超多数加工场景需求)还是长期光照,都不容易分解或挥发,能长时间守护材料不被紫外线侵害;更厉害的是超强协同效应,当它和酚类抗氧剂(如 1010、1076)、受阻胺光稳定剂(HALS)搭配使用时,防护效果不是简单叠加,而是呈倍数提升,相当于给材料穿上了 “双重防护甲”。

在产量上,凭借 “用途广、性能强” 的优势,它常年占据二苯甲酮类产品产量榜首。兼容性方面,它就像 “社交达人”,和聚烯烃(PP、PE)、PVC、PMMA、PC、ABS 等几乎所有常见树脂都能完美融合,不会出现析出、变色等问题。

应用场景更是遍布各行各业:从我们日常用的塑料大棚薄膜、家电外壳、电线电缆,再到工业用的涂料、橡胶制品,甚至棉、麻等纤维的抗紫外线整理,都离不开它的 “守护”,是名副其实的 “多面防护能手”。


关于UV531的详细介绍,各位看官可移步(紫外线吸收剂UV531-材料的贴身护卫!)



2. UV - 0(2,4 - 二羟基二苯甲酮)

作为二苯甲酮类家族里的 “元老级选手”,是UV-531和UV-9的中间体。它的外观是淡黄色针状结晶或者白色粉末,看起来朴实却实力不俗。最大的亮点是对 280 - 340nm 的 UV - B 波段紫外线有超强吸收能力,就像给材料装上了专门拦截 UV - B 的 “过滤网”。不过它也有小缺点,在部分有机溶剂里溶解度不算高,而且耐高温性稍弱,超过 130℃就容易出现轻微分解。由于应用场景有一定局限,主要用于对耐温要求不高的领域,比如一些涂料、橡胶制品,还有醋酸纤维素、硝酸纤维素等塑料的抗紫外线防护,在这些领域里,它可是性价比很高的选择。


3. UV - 9(2 - 羟基 - 4 - 甲氧基二苯甲酮):

堪称二苯甲酮类里的 “全能防护手”,外观为白色或淡黄色结晶粉末。它的优势特别突出,不仅能高效吸收 290 - 340nm 的 UV - B 波段紫外线,对部分 UV - A 波段也有一定吸收能力,防护范围更广泛。而且它兼容性超强,和大多数树脂、化妆品原料都能 “友好相处”,在防晒霜、乳液等护肤品里经常能看到它的身影,添加后还不会影响产品的外观和使用感。热稳定性也很出色,在 150℃以下都能保持稳定。UV-9在化妆品和塑料领域需求旺盛,除了护肤品,在 PVC、PMMA、ABS 等塑料以及涂料、纤维制品中也被应用。


   

04 

         应用场景


1.防晒护肤品领域:

防晒霜、乳液、唇膏等产品里,二苯甲酮类紫外吸收剂简直是 “常客”。当我们在海边享受沙滩阳光,或者在户外尽情玩耍时,这些产品里的二苯甲酮类紫外吸收剂就在默默地为我们的皮肤 “站岗放哨”,吸收紫外线,防止我们的皮肤被晒伤、晒黑,还能减缓皮肤老化的速度,让我们能毫无顾虑地享受阳光。



2.塑料制品行业:

生活中常见的塑料薄膜、塑料管材、塑料容器等塑料制品,长期被紫外线照射的话,就会出现老化、变色、变脆等问题,变得不耐用。这时候,二苯甲酮类紫外吸收剂就派上用场啦,它能像给塑料制品穿上一层 “防护衣”,吸收紫外线,延长塑料制品的使用寿命。比如家里的塑料凳子,有了它的保护,就能多用好多年,是不是很厉害!



3.纺织品方面:

一些衣物和窗帘等纺织品,添加了这类吸收剂后,就有了抗紫外线的超能力。穿上含有它的衣服,在户外能减少紫外线对身体的辐射;挂着有它的窗帘,能让家里的家具、地板少受紫外线的 “欺负”,减缓褪色的速度,让家里一直保持美美的样子。



4.食品包装材料中:

食品包装用的塑料薄膜、纸盒涂层等也可能会添加二苯甲酮类紫外吸收剂,通过吸收紫外线,防止紫外线对食品和包装材料的光氧化、光降解和老化作用,从而延长食品的保质期和包装材料的使用寿命。




05  

        安全性


关于二苯甲酮类化合物的安全性,存在一定的争议和不确定性。一方面,一些研究表明,二苯甲酮类化合物可能具有潜在的健康风险。例如,有研究指出,二苯甲酮类化合物可能具有内分泌干扰作用,可能影响生殖系统功能,并可能引起内分泌紊乱和发育毒性。

另一方面,也有研究指出,二苯甲酮类化合物在适当使用条件下被认为是相对安全的。例如,某些二苯甲酮类化合物在食品接触塑料中的使用受到严格限制,且在某些国家或地区被许可用于食品接触材料中。此外,一些研究指出,二苯甲酮类化合物在化妆品中的使用受到监管,如《化妆品安全技术规范》对某些二苯甲酮类化合物的使用浓度进行了限制。

不过呢,大家也不用过于担心。在正常使用范围内,大部分产品中这类吸收剂的含量是符合安全标准的。就像我们开车,只要遵守交通规则,在限速范围内行驶,就是安全的。所以,大家在使用化妆品等产品时,可以先在小面积皮肤上进行试用,观察有没有不良反应。同时,科学家们也没闲着,随着对其潜在风险的研究不断深入,一直在想办法改进,比如开发更安全、高效的替代品,或者优化配方,降低它的风险。



关于二苯甲酮类紫外吸收剂,你是不是已经了解得差不多啦?悄悄说一句,上海盛诺科技,A股上市企业龙盛集团(600352)全资子公司,依托其平台资源,具备核心原料间苯二酚供应优势,二苯甲酮类紫外吸收剂的UV531规划5000吨/年产能,2025年4月一期2500吨项目已顺利投产,质优价廉的UV531产品已开始供应,如有需求,可通过下方链接联系我们~

 





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盛诺新材料隶属于浙江龙盛集团(600352),定位为新材料业务发展平台。立足于集团在染料及芳香族中间体的全球领导地位和资源,通过产业延展、战略投资、合作开发等方式,以高分子材料及功能助剂为重点发展方向,孵化了一系列高技术新材料项目及产品。
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