光穩(wěn)定劑中的猝滅劑，可接受高聚物中發(fā)色團吸收的能量并有效地消耗之，從而對
高聚物的降解作用起到抑制的作用。這種能量經(jīng)猝滅劑的消耗可轉(zhuǎn)化成為熱，也可轉(zhuǎn)換
成熒光或磷光而輻射散失。
對于從激發(fā)態(tài)發(fā)色團 （給予體）到猝滅劑 （接受體）所發(fā)生的能量轉(zhuǎn)移，能量接受體、
猝滅劑所處的能態(tài)應(yīng)該比能量給予體的能態(tài)低。這種能量轉(zhuǎn)移的原理，一般有以下兩種。第
一種常稱為 F?rster原理，這是一種遠距離的能量轉(zhuǎn)移，是通過偶極-偶極之間的相互作用而
導(dǎo)致通常所見到的激發(fā)單線態(tài)被猝滅的現(xiàn)象。發(fā)色團的發(fā)射光譜與猝滅劑的吸收光譜之間的
明顯重疊可出現(xiàn)在發(fā)色團和猝滅劑之間，距離遠至 5nm，甚至可達到 10nm。有人認為，
F?rster原理很可能就是具有≥10000消光系數(shù)的典型的紫外線吸收劑的一種穩(wěn)定原理。盡管
關(guān)于羰基化合物的猝滅原理已多次提到這一原理，然而羰基化合物按此原理進行鈍化的假
設(shè)，實際上仍缺乏必要的理論基礎(chǔ)。第二種是所謂接觸、碰撞或交換等形式的能量轉(zhuǎn)移。這
時，猝滅劑和發(fā)色團之間出現(xiàn)有效能量轉(zhuǎn)移的距離不得超過 1.5nm。為此，決定可起穩(wěn)定作
用的因素是猝滅劑的用量和處于激發(fā)態(tài)下能量給予體的壽命。如，由于激發(fā)三線態(tài)的壽命
（10－6～10－3
s）比單線態(tài)的壽命 （10－10 ～10－6
s）長，因此能量的轉(zhuǎn)移更容易發(fā)生在三線態(tài)
上。根據(jù)對高聚物中穩(wěn)定劑和敏化劑二者不均勻分布所做的計算，結(jié)果認為以相互交換的形
式進行能量的轉(zhuǎn)移并不能產(chǎn)生有效的穩(wěn)定作用。但是，如果在敏化劑和穩(wěn)定劑之間存在有某
種的結(jié)合，如氫鍵，那么這個結(jié)論就不能成立。同時也還存在另一種可能性，即不考慮發(fā)色
團和猝滅劑分布的不均一性，通過激發(fā)子的躍遷 （激發(fā)子是指不定域的電子激發(fā)態(tài)）形式進
行能量轉(zhuǎn)移也有可能起到穩(wěn)定的作用。這對于帶有芳香族側(cè)基的高聚物具有一定的意義，并
且在聚 N-乙烯基咔唑中第一次得到了實驗的證實。
考慮到氫過氧化物是聚烯烴光氧化作用的控制因素，顯然對于激發(fā)態(tài)—OOH基的
猝滅將有益于聚烯烴的穩(wěn)定作用。然后，—OOH基團的激發(fā)態(tài)是分離的，即其壽命取
決于 O—O鍵的一個振動?！狾OH基團如果與猝滅劑不是已經(jīng)結(jié)合在一起，那么它就不
可能在如此短的時間 （約 10－13
s）內(nèi)實現(xiàn)與猝滅劑的接觸能量轉(zhuǎn)移。從實用的觀點看，
人們尤其感興趣的是猝滅劑的作用與所保護樣品的厚度無關(guān)，因此，這種猝滅劑就更適
用于穩(wěn)定像薄膜、纖維之類薄截面的制品。
長期以來，人們對順磁性過渡金屬化合物在光化學反應(yīng)中的能量轉(zhuǎn)移進行了許多有益的
工作，相當早以前就已經(jīng)發(fā)表了關(guān)于含鎳光穩(wěn)定劑作用機理的論述，并且指出，酚的鎳鹽
（如化合物 XVI）能猝滅二乙基甲酮的三線態(tài)，從而對由二乙基甲酮所敏化的異丙苯的光氧
化反應(yīng)起到有效的抑制作用。同時還指出，許多反磁性的鎳化合物 （如化合物 XVIII）在聚
丙烯的穩(wěn)定效率與其對聚丙烯中存在的激發(fā)三線態(tài)的猝滅作用之間存在著一定的關(guān)系。
通過對含鎳光穩(wěn)定劑紫外線吸收光譜的分析，可以很容易地了解到這類穩(wěn)定劑的作
圖 2-3 鎳穩(wěn)定劑氯仿溶液 （4.4×10－5
mol）的紫
外透射光譜 （光程為 1cm）
1—正丁胺鎳 2，2′-硫代雙 （4-叔辛基酚鹽）
2—鎳的二 ［（2，2′-硫代雙 （4-叔辛基酚鹽））］
3—二丁基二硫代氨基甲酸鎳
用效率并非完全都是出于對三線態(tài)的
猝滅作用。從圖 2-3可以看出，化合
物ⅩⅥ、ⅩⅦ和ⅩⅨ對于 290～400nm波
段的紫外線具有很強的吸收峰，二硫
代氨基甲酸鹽 （化合物ⅩⅨ） 的吸收
作用甚至比 2-羥基二苯基甲酮和 2-
（2′-羥基苯基） 苯并三唑還要明顯。
因此，可以認為此類光穩(wěn)定劑的作用
效率在于 （至少是部分的）其對紫外
線的吸收作用，某些含鎳穩(wěn)定劑對于
聚丙烯和聚乙烯還可起到自由基捕獲
劑和氫過氧化物分解劑的作用，鎳化
物甚至還具有鈍化單線態(tài)氧的作用。
然而，模擬配方體系的測定結(jié)果指出，
聚丙烯光穩(wěn)定活性與單線態(tài)氧的猝滅
速度常數(shù)之間并沒有對應(yīng)的關(guān)系。由
此可見，單線態(tài)氧對聚丙烯降解作用的意義并不重要。
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