Apagadores y descomponedores de peróxido
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Apagadores y descomponedores de peróxido
Ciertas moléculas ayudan a absorber la energía UV indirectamente desactivando las moléculas dañinas que son energizadas por la luz UV. Los extintores de estado excitados transfieren energía de los grupos carbonilo cromóforos activados y la convierten en calor o en frecuencias más bajas de luz. Estos aditivos se han basado tradicionalmente en complejos orgánicos de níquel. Pueden producir un color no deseado y los extintores a base de níquel se han utilizado con menos frecuencia a medida que aumenta la preocupación por los metales pesados en el medio ambiente. Aún así, pueden potenciar los efectos de otros estabilizadores UV en el compuesto. Se pueden usar otros aditivos secundarios para reaccionar con los hidroperóxidos creados en el ciclo de degradación inducido por UV. Los hidroperóxidos crean radicales libres cuando se exponen a la luz, lo que produce cambios no deseados en el esqueleto molecular de la poliolefina. Son desactivados por agentes como antioxidantes secundarios, compuestos organofosforados que descomponen los hidroperóxidos en alcoholes inocuos.
Apagadores de energía
Los estabilizadores de luz basados en complejos de níquel, como algunos absorbentes de UV, son extintores de energía. Absorben energía de regiones poliméricas excitadas o del oxígeno singulete y la disipan en forma de calor. La acción de los extintores depende de la concentración, no del espesor de la capa.
Extintores (Q)
Los extintores (Q) o quencher son estabilizadores de luz que son capaces de absorber la energía absorbida de la radiación luminosa por los cromóforos (K) presentes en un material plástico y así evitar la degradación del polímero. La energía absorbida por los extintores puede disiparse como calor o como radiación fluorescente o fosforescente Para que se produzca la transferencia de energía del cromóforo excitado K * (donante) al extintor Q (aceptor), este último debe tener estados de energía más bajos que el donante. La transferencia puede tener lugar mediante dos procesos: (1) transferencia de energía a largo plazo o mecanismo de Föster y (2) transferencia de energía por contacto, colisión o intercambio. El mecanismo de Förster se basa en una interacción dipolo-dipolo y generalmente se observa en la extinción de estados excitados. Se ha considerado como un posible mecanismo de estabilización para absorbedores de UV típicos con coeficientes de extinción superiores a 10.000. La distancia entre el cromóforo y el extintor en este proceso puede ser tan grande como 5 o incluso 10 nm, siempre que haya una fuerte superposición entre el espectro de emisión del cromóforo y el espectro de absorción del extintor. Sin embargo, para que tenga lugar una transferencia eficiente en el proceso de transferencia de energía por contacto o intercambio, la distancia entre el extintor y el cromóforo no debe exceder 1,5 nm. A partir de cálculos basados en el supuesto de una distribución aleatoria tanto del estabilizador como del sensibilizador en el polímero, se concluye, por tanto, que la transferencia de energía de intercambio no puede contribuir significativamente a la estabilización. Sin embargo, esto no se aplicaría si se produce algún tipo de asociación entre sensibilizador y estabilizador (por ejemplo, mediante enlaces de hidrógeno). Considerando el papel dominante de los hidroperóxidos en la fotooxidación de poliolefinas, la extinción de los grupos –OOH excitados contribuiría significativamente a la estabilización. Sin embargo, dado que el estado excitado –OOH es disociativo, es decir, su vida útil está limitada a una vibración del enlace O–O, la transferencia de energía de contacto durante este breve período de tiempo (alrededor de 10–3 s) parece muy poco probable si el grupo –OOH aún no está asociado con el extintor. Siendo así, la acción de extinción independiente del espesor de las muestras, los extintores son específicamente útiles para la estabilización de artículos de sección delgada tales como películas y fibras. Los complejos metálicos que actúan como extintores de estado excitado se utilizan para estabilizar polímeros, principalmente poliolefinas. Se utilizan complejos metálicos a base de Ni, Co y fenoles, tiofenoles, ditiocarbamatos o fosfatos sustituidos. Representantes típicos son n-butil-di-butilditiocarbamato, n-butilamina-níquel2,2'-tio-bis-(4-terc-octil-fenolato), níquel-bis-[2,2'-tio-bis-(4-terc -octil-fenolato)] y níquel-(Oetil-3,5-di-terc-butil-4-hidroxi-bencil)-fosfonato. Pero su uso no está tan extendido como el de otros absorbentes de UV porque tienden a ser verdes.