比爾定律（Beer’s Law）與紫外線防護：Chiguard^® R-455 的創新價值

為什麼 Chiguard^® R-455 在紫外線防護材料中如此出色？

答案在於比爾定律（Beer’s Law）的黃金法則。

比爾定律應用於抗UV塗層設計

比爾定律描述了光吸收與物質濃度及光路徑長度之間的關係。表示我們可以根據比爾定律來預測並設計抗 UV 塗層的效果。

公式如下：A=ϵ⋅c⋅l

其中：

• A 代表吸光度，即材料吸收的光量。
• ε 是莫耳吸收係數，與物質特性相關的常數。
• c 表示物質的濃度。
• l 代表光路徑長度，如材料的厚度。

可控制的參數：

1. 濃度（c）：
   • 調整有效成分的濃度可以改變材料的紫外線吸收能力。例如，增加或減少 Chiguard® R-455 的濃度來提升或降低防護效果。濃度越高，吸光度越大，防護效果也越強。
   • 根據應用調整濃度：戶外材料中通常需要更高濃度的 Chiguard® R-455 來提供更強的紫外線防護。
2. 光路徑長度（l）：
   • 調整材料的厚度來影響光的路徑長度。對於需要長時間暴露在紫外線下的材料，增加厚度可以提升吸光度，增強UV防護效果。

Chiguard^® R-455的獨特優勢

R-455 已被證明能參與聚合物擴鏈反應，指短鏈小分子透過化學鍵結合形成長鏈聚合物的過程，過程中能夠改變材料的結構和型態，具有更高強度和穩定性，在工業和科學研究中，常用於製造高性能材料，如強化塑料、高分子材料和各種特殊合成材料。

R-455 能夠有效嵌入聚合物主鏈中，增強材料的紫外線吸收能力，R-455 在紫外線吸收劑（UVA）的應用上邁入新的境界，比起市面上其他紫外光吸收劑，R-455 不僅是添加劑，而是能夠成為材料結構的一部分，此特點在紫外線吸收劑中獨樹一格。

• 預測設計：配方設計者可以利用比爾定律來「預測」並設計出長期有效的抗 UV 塗層。
• 多功能擴展：不僅限於提供基本的「保護」功能，還擴展到「光學」性能。控制濃度和路徑長度，能夠達成最佳的紫外線吸收效果，進一步提升材料的光學性能。
• 獲得業界認可：R-455 開創了紫外光吸收劑領域的新篇章，為塗料和塑膠產業帶來了創新力量。因其卓越的創新性能，榮獲了 2023 台灣化學產業協會（TCIA）「產品創新獎」，證明了在化學領域的強大潛力。

嵌入聚合物主鏈的長效紫外線防護技術：聚氨酯專用紫外線吸收劑 Chiguard^® R-455

Chiguard^® R-455 是由奇鈦科技開發的反應型苯并三氮唑 (Benzotriazole) 紫外線吸收劑，專為聚氨酯產品的高效紫外線防護而設計。R-455 採用一級二元醇結構，能與異氰酸酯、胺基樹脂、有機矽氧烷等硬化劑發生化學交聯反應，將其牢固地嵌入聚合物主鏈中，提供持久且穩定的紫外線防護效果。
不同於傳統紫外線吸收劑，R-455 不易從材料內部遷移至塗層表面或被溶劑萃取，顯著提升了產品的耐候性和使用壽命。即使在紫外線照射、溫度變化或溶劑作用下，R-455 依然能維持長效的紫外線防護效果。

R-455 帶有一級二元醇反應官能基，具備兩大主要特性：

1. 高反應活性：R-455 分子中的一級二元醇結構具有高反應活性，羥基（OH 官能基）能夠與多種硬化劑發生反應，形成強大的共價鍵，使 R-455 成為聚合物主鏈的一部分。
2. 化學交聯反應：在聚合物製造過程中，R-455 的一級二元醇官能基與硬化劑進行化學交聯，將紫外線吸收劑分子牢固地嵌入聚合物結構中，形成不可逆的化學結合。

嵌入聚合物主鏈的優勢

• 耐久性：化學交聯反應形成的共價鍵結構極為穩定，確保 R-455 長期嵌入在聚合物主鏈中，提供持久的紫外線防護效果。

• 防止遷移：由於 R-455 成為了聚合物的一部分，解決了傳統添加型紫外線吸收劑易遷移至塗層表面或被溶劑萃取的問題，提升產品耐候和穩定。

• 一致性：嵌入聚合物主鏈後，紫外線吸收劑均勻分布於材料內部，防護效果一致且全面。

與一般紫外線吸收劑的對比
一般的紫外線吸收劑通常是透過物理摻混的方式分散在聚合物基體中，有以下缺點：

1. 遷移和流失：隨著時間的推移，一般紫外線吸收劑會因光、熱或化學反應而發生遷移、分解或流失，導致防護效果逐漸下降。
2. 發生吐霜：吐霜（blooming或frosting）是一種現象，通常發生在聚合物材料表面。指某些添加劑（如紫外線吸收劑、抗氧化劑、增塑劑等）從聚合物內部遷移到表面，在表面形成一層薄霧狀或結晶狀的物質，使表面出現白色或灰色的霜狀物質，影響材料的外觀和性能。物理摻混的紫外線吸收劑往往缺乏化學鍵的支持，使用過程中容易受到外界環境的影響，例如溫度、濕度與光照等，導致防護效果不穩定。

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