Останнім часом в суспільстві (в тому числі, в науковому співтоваристві) стала домінувати думка про універсальність пластиків і композитів, від яких очікують рішення більшості проблем традиційних матеріалів. Вважається, що нові види пластиків і композитів незабаром замінять не тільки метали, а й скло, термостійкі неорганічні в'яжучі, будматеріали. Досить поширеним є погляд, що шляхом хімічного або фізико-хімічного модифікування пластмас (наприклад, їх наповнення) можна досягти вражаючих результатів.
Багато в чому це вірно. Однак у полімерів є кілька «ахіллесових п'ят», виправити які не дозволяють хімія і фізика вуглецю і його сполук. Одна з таких проблем - термостійкість і химстойкость під впливом сонця і інших випромінювань. Вирішують дану проблему УФ-стабілізатори (УФС).
У присутності всюдисущого кисню промені сонця мають потужний розкладаючим полімери дією. Воно добре видно по лежачим на відкритому повітрі під сонцем пластиковим виробам - спершу тускнеющій і біліють, потім тріскається і розсипається. Чи не краще вони поводяться і в море: за даними екологів, морська вода і сонце перетворюють пластикові вироби в пил, яку потім риби плутають з планктоном і їдять (а ми потім їмо таку рибу). Загалом, без УФС і антирадіаційних добавок (АРД) полімер не годиться для багатьох нам звичних сфер застосування.
Полімери чутливі до дії УФ-випромінювання, тому термін служби виробів скорочується під впливом атмосферних чинників внаслідок светодеструкціі полімеру. Застосування концентрату светостабилизатора дозволяє отримати вироби з високою стійкістю до УФ-випромінювання і значно збільшити термін їх експлуатації. Крім того, застосування УФС запобігає втраті кольору, помутніння, втрату механічних властивостей і утворення тріщин в готової продукції.
Світлостабілізатори особливо важливі у виробах великої площі, що піддаються сонячному або іншому опроміненню, - плівок, листів. Поняття «УФ-стабілізація» означає, що плівка на протязі певного терміну втрачає під дією сонячних променів не більше половини своєї початкової механічної міцності. УФС, як правило, містить 20% «просторово ускладнених» амінів НАLS (тобто амінів з просторовою будовою, що утрудняє конформаційні руху молекул - це дозволяє стабілізувати радикали і ін.) І антиокислювач.
Механізм дії светостабілізаторов (крім УФС є ІК-стабілізатори та ін.) Складний. Вони можуть просто вбирати в себе (абсорбувати) світло, виділяючи поглинену енергію потім у вигляді тепла; можуть вступати в хімреакцій з продуктами первинного розкладання; можуть уповільнювати (пригнічувати) небажані процеси. Розрізняють два способи введення УФС: поверхневе покриття і введення в блок полімеру. Вважається, що в блок вводити дорожче, зате дію УФС довговічніше і надійніше. Правда, основна маса виробів (наприклад, всі китайські) стабілізується нанесенням полімерного поверхневого шару - як правило, 40-50 мкм. До речі, для довгого терміну служби (3-5 років або до 6-10 сезонів) недостатньо додати багато УФС, потрібні ще достатня товщина і запас міцності. Так, для терміну служби 3 роки плівка повинна бути товщиною не менше 120 мк, для 6-10 сезонів необхідний тришаровий матеріал товщиною до 150 мк, з зміцненим середнім шаром.
УФС можна поділити на абсорбери і стабілізатори. Абсорбери вбирають випромінювання і перетворюють його в тепло (і їх ефективність залежить від товщини шару полімеру, вони малоефективні в дуже тонких плівках). Стабілізатори стабілізують вже з'явилися радикали.
У СНД продаються форми полімерів як стабілізовані (дорожче) так і нестабілізовані (дешевше). Багато в чому це пояснює більш низьку якість дешевих виробів-аналогів з Китаю або інших країн. Зрозуміло, що полімери (плівки) з здешевленої стабілізацією служитимуть менше встановленого терміну. Наприклад, часто декларується стабільність протягом 10 сезонів, але не вказується ступінь зниження стабільності при посилених навантаженнях. У підсумку термін служби нерідко становить половину заявленого (тобто 1-2 роки).
Хорошим прикладом ефекту стабілізації полімеру можна вважати полікарбонат, поліетилен і плівки. Термін дії полікарбонату у вигляді стільникового листа коливається від 2 до 20 років, в залежності від ступеня стабілізації. Через економію на стабілізаторах, 90% виробників не можуть підтвердити заявлений термін дії ПК-листів (зазвичай - 10 років). Те ж з плівками. Наприклад, агроплівкою замість 5-10 сезонів витримують лише 2-3, що призводить до суттєвих втрат в агросекторі. Поліетилен без УФС не працює довго, оскільки швидко розкладається УФ-випромінюванням (зверніть увагу на вид і стан ПЕ-виробів 10-15-річної давності). Через це, наприклад, поліетиленові газові або водні труби забороняють прокладати по поверхні землі і навіть всередині приміщення. Без УФС і АРД не рекомендується переробляти такі великотоннажні полімери, як поліпропілен, полиформальдегид, каучуки.
Якісні УФС, на жаль, коштують дорого (більшість з них продукується брендовими західними фірмами), і через це багато місцеві виробники на них економлять (їх треба додавати в кількості 0,1-2, а то і 5%). Замість нових ГОСТів у виробництві використовуються ТУ, та ДСТУ 20-річної давності. Для порівняння, в ЄС оновлення стандартів по стабілізаторів проходить раз в 10 років. Кожен з видів УФС має особливості, які слід враховувати при використанні. Наприклад, амінниє УФС призводять до потемніння матеріалу, і для світлих виробів їх використовувати не рекомендується. Для них використовуються фенольні УФС.