为什么 Chiguard® R-455 在紫外线防护材料中如此出色？

答案在于比尔定律（Beer’s Law）的黄金法则。

比尔定律应用于抗UV涂层设计

比尔定律描述了光吸收与物质浓度及光路径长度之间的关系。表示我们可以根据比尔定律来预测并设计抗 UV 涂层的效果。

公式如下：A=ϵ·c·l

• A 代表吸亮度，即材料吸收的光量。
• ϵ 是莫耳吸收系数，与物质特性相关的常数。
• c 表示物质的浓度。
• l 代表光路径长度，如材料的厚度。

可控制的参数：

1. 浓度（c）：
   • 调整有效成分的浓度可以改变材料的紫外线吸收能力。例如，增加或减少 Chiguard® R-455 的浓度来提升或降低防护效果。浓度越高，吸亮度越大，防护效果也越强。
   • 根据应用调整浓度：户外材料中通常需要更高浓度的 Chiguard® R-455 来提供更强的紫外线防护。
2. 光路径长度（l）：
   • 调整材料的厚度来影响光的路径长度。对于需要长时间暴露在紫外线下的材料，增加厚度可以提升吸亮度，增强UV防护效果。

R-455 已被证明能参与聚合物扩链反应，指短链小分子透过化学键结合形成长链聚合物的过程，过程中能够改变材料的结构和型态，具有更高强度和稳定性，在工业和科学研究中，常用于制造高性能材料，如强化塑料、高分子材料和各种特殊合成材料。

R-455 能够有效嵌入聚合物主链中，增强材料的紫外线吸收能力，R-455 在紫外线吸收剂（UVA）的应用上迈入新的境界，比起市面上其他紫外光吸收剂，R-455 不仅是添加剂，而是能够成为材料结构的一部分，此特点在紫外线吸收剂中独树一格。

• 预测设计：配方设计者可以利用比尔定律来「预测」并设计出长期有效的抗 UV 涂层。
• 多功能扩展：不仅限于提供基本的「保护」功能，还扩展到「光学」性能。控制浓度和路径长度，能够达成最佳的紫外线吸收效果，进一步提升材料的光学性能。
• 获得业界认可：R-455 开创了紫外光吸收剂领域的新篇章，为涂料和塑料产业带来了创新力量。因其卓越的创新性能，荣获了 2023 台湾化学产业协会（TCIA）「产品创新奖」，证明了在化学领域的强大潜力。

Chiguard® R-455 是由奇钛科技开发的反应型苯并三氮唑 (Benzotriazole) 紫外线吸收剂，专为聚氨酯产品的高效紫外线防护而设计。R-455 采用一级二元醇结构，能与异氰酸酯、胺基树脂、有机硅氧烷等硬化剂发生化学交联反应，将其牢固地嵌入聚合物主链中，提供持久且稳定的紫外线防护效果。R-455 带有一级二元醇反应官能基，具备两大主要特性：

1. 高反应活性：R-455 分子中的一级二元醇结构具有高反应活性，羟基（OH 官能基）能够与多种硬化剂发生反应，形成强大的共价键，使 R-455 成为聚合物主链的一部分。
2. 化学交联反应：在聚合物制造过程中，R-455 的一级二元醇官能基与硬化剂进行化学交联，将紫外线吸收剂分子牢固地嵌入聚合物结构中，形成不可逆的化学结合。

1. 耐久性：化学交联反应形成的共价键结构极为稳定，确保 R-455 长期嵌入在聚合物主链中，提供持久的紫外线防护效果。
2. 防止迁移：由于 R-455 成为了聚合物的一部分，解决了传统添加型紫外线吸收剂易迁移至涂层表面或被溶剂萃取的问题，提升产品耐候和稳定。
3. 一致性：嵌入聚合物主链后，紫外线吸收剂均匀分布于材料内部，防护效果一致且全面。

一般的紫外线吸收剂通常是透过物理掺混的方式分散在聚合物基体中，有以下缺点：

1. 迁移和流失：随着时间的推移，一般紫外线吸收剂会因光、热或化学反应而发生迁移、分解或流失，导致防护效果逐渐下降。
2. 发生吐霜：吐霜（blooming或frosting）是一种现象，通常发生在聚合物材料表面。指某些添加剂（如紫外线吸收剂、抗氧化剂、增塑剂等）从聚合物内部迁移到表面，在表面形成一层薄雾状或结晶状的物质，使表面出现白色或灰色的霜状物质，影响材料的外观和性能。物理掺混的紫外线吸收剂往往缺乏化学键的支持，使用过程中容易受到外界环境的影响，例如温度、湿度与光照等，导致防护效果不稳定。