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俄罗斯研发出防紫外线纳米添加剂
2017/07/25
    俄罗斯国家研究型技术大学“莫斯科钢铁学院”研发出氧化锌纳米颗粒化学合成及表面改性工艺方法,所制备的材料可作为添加剂使基材具有抗紫外线性能。此项成果刊登在Current Nanoscience 和Journal of Alloys and Compounds学术杂志上。
  该院研发出氧化锌纳米颗粒化学合成方法,在化学合成过程中可直接控制氧化锌纳米颗粒的紫外光学性能。实验证明,含氧化锌纳米颗粒的溶液以及添加氧化锌纳米颗粒的聚丙烯薄膜具有100%的UVB型紫外线吸收性能,所获得的纳米颗粒可作为基材防紫外线的通用添加剂。
  为进一步提高添加剂的性能指标,该院对氧化锌纳米颗粒进行表面改性处理,研究了表面改性对氧化锌纳米颗粒物理和化学性能影响的机理。试验证明,采用含硅烷化合物对氧化锌纳米颗粒进行表面改性处理后,改性添加剂可显著提高聚合物基材的可见光谱透光性,由此在保持紫外线吸收性能的情况下可大大降低添加剂的用量,具有非常好的经济效益。
  在此基础上会同俄罗斯肿瘤科学中心联合进行了添加剂的毒理性研究。试管内(in vitro)毒理性研究证明,含硅烷化合物表面改性氧化锌纳米颗粒在参与供体血液培养试验中不具有毒性。
  这种添加剂可用于聚合物材料的处理,比如,采用这种添加剂处理后的聚乙烯和聚丙烯可用于制造透明食品盒、薄膜,以及户外建筑结构装饰面板等。添加剂也可用于防晒霜的生产,虽然防晒霜的成分有可能渗入皮肤到达人体组织,但不会对人体产生任何危害。
  强太阳光直射下人体的皮肤会被灼伤,这是因为紫外线对皮肤的破坏作用,此外,紫外线还会破坏聚合物,如有机玻璃、聚乙烯、聚丙烯等,这种现象称之为“紫外老化”。为防止紫外辐射的破坏作用,广泛采用各种滤光处理技术,例如采用添加剂对聚合物材料进行改性处理,而对皮肤的防护则采用特定添加剂的防晒霜。现广泛使用添加剂的主要成分为金属氧化物,例如氧化钛或氧化锌。此类添加剂的危害早已被科学验证:氧化钛致癌,而氧化锌的添加会使材料的颜色变为白色,这与油漆生产中添加钛白粉(即氧化锌粉末)来获取白漆是一样的道理。
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