Ultraviolet lysabsorbenter har i nogen tid været kendt af plastikproducenter som et nødvendigt tilsætningsstof for at beskytte plast mod de langsigtede nedbrydende virkninger af sollys.Infrarøde absorbere har kun været kendt af en lille gruppe af plastformuleringer.Men efterhånden som laseren finder øget anvendelse, er denne relativt ukendte gruppe af additiver stigende i brug.

Efterhånden som lasere blev mere kraftfulde, i slutningen af ​​tresserne og begyndelsen af ​​halvfjerdserne, blev det klart, at laseroperatører skal beskyttes mod den blændende effekt af infrarød stråling.Afhængigt af laserens kraft og nærhed til øjet kan der opstå enten midlertidig eller permanent blindhed.På nogenlunde samme tid, med kommercialiseringen af ​​polycarbonat, lærte støberne at bruge infrarøde absorbere i plader til svejsernes ansigtsskærme.Denne innovation tilbød høj slagstyrke, beskyttelse mod infrarød stråling og lavere omkostninger end de glasplader, der dengang var i brug.

Hvis man ønskede at blokere al infrarød stråling, og ikke var bekymret for at se gennem enheden, kunne man bruge kulsort.Imidlertid kræver mange applikationer transmission af synligt lys samt blokering af infrarøde bølgelængder.Nogle af disse applikationer inkluderer:

Militære briller – Kraftige lasere bruges af militæret til afstandssøgning og observation af våben.Det er blevet rapporteret, at irakerne under krigen mellem Iran og Irak i firserne brugte den kraftige laserafstandsmåler på deres kampvogne som et våben til at blinde fjenden.Det har været rygter om, at en potentiel fjende er ved at udvikle en kraftig laser, der skal bruges som et våben, beregnet til at blinde fjendens tropper.Neodynium/YAG-laseren udsender lys ved 1064 nanometer (nm) og bruges til afstandsbestemmelse.Som følge heraf bærer soldater i dag beskyttelsesbriller med en støbt polycarbonatlinse med en eller flere infrarøde absorbere, som absorberer intenst ved 1064 nm, for at beskytte dem mod utilsigtet eksponering for Nd/YAG-laseren.

Medicinske briller – Det er bestemt vigtigt for soldater at have god synlig lystransmission i beskyttelsesbriller, som blokerer for infrarød stråling.Det er endnu vigtigere, at medicinsk personale, der bruger lasere, har fremragende synlig lystransmission, samtidig med at de er beskyttet mod tilfældig eksponering for de lasere, de bruger.Den valgte infrarøde absorber skal koordineres, så den absorberer lys ved emissionsbølgelængden for den anvendte laser.Efterhånden som brugen af ​​lasere i medicin stiger, vil behovet for beskyttelse mod de skadelige virkninger af infrarød stråling også stige.

Svejserens ansigtsplader og beskyttelsesbriller – Som nævnt ovenfor er dette en af ​​de ældste anvendelser af infrarøde absorbere.Tidligere blev tykkelsen og slagstyrken af ​​frontpladen specificeret af en industristandard.Denne specifikation blev valgt primært, fordi de infrarøde absorbere, der blev brugt på det tidspunkt, ville brænde af, hvis de blev behandlet ved en højere temperatur.Med fremkomsten af ​​infrarøde absorbere med større termisk stabilitet blev specifikationen ændret sidste år for at tillade briller af enhver tykkelse.

Elværksarbejdere ansigtsskærme – Elværksarbejdere kan blive udsat for intens infrarød stråling, hvis der er en buedannelse i de elektriske kabler.Denne stråling kan være blændende, og i nogle tilfælde har den været dødelig.Ansigtsskærme med infrarøde absorbere har været nyttige til at reducere de tragiske virkninger af nogle af disse ulykker.Tidligere skulle disse ansigtsskærme være lavet af celluloseacetatpropionat, fordi den infrarøde absorber ville brænde af, hvis der blev brugt polycarbonat.For nylig, på grund af fremkomsten af ​​mere termisk stabile infrarøde absorbere, introduceres ansigtsskærme i polycarbonat, som giver disse arbejdere den nødvendige højere beskyttelse mod stød.

High-end skibriller – Sollys reflekteret fra sne og is kan have en blændende effekt på skiløbere.Ud over farvestoffer, for at tone beskyttelsesbrillerne og ultraviolet lysabsorbere for at beskytte mod UVA- og UVB-stråling, tilføjer nogle producenter nu infrarøde absorbere for at beskytte mod de skadelige virkninger af infrarød stråling.

Der er mange andre interessante applikationer, der udnytter de specielle egenskaber ved infrarøde absorbere.Disse omfatter laserablerede litografiske trykplader, lasersvejsning af plastfilm, optiske skodder og sikkerhedsblæk.

De tre hovedgrupper af kemikalier, der anvendes som infrarøde absorbere, er cyaninerne, aminiumsaltene og metal-dithiolenerne.Cyaninerne er ret små molekyler og har derfor ikke den termiske stabilitet til at blive brugt i støbt polycarbonat.Aminiumsaltene er større molekyler og er mere termisk stabile end cyaninerne.Nye udviklinger inden for denne kemi har øget den maksimale støbetemperatur for disse absorbere fra 480oF til 520oF.Afhængigt af aminiumsalternes kemi kan disse have infrarøde absorptionsspektre, som spænder fra meget brede til ret snævre.Metal-dithiolenerne er de mest termisk stabile, men har den ulempe, at de er meget dyre.Nogle har absorptionsspektre, som er meget smalle.Hvis de ikke syntetiseres korrekt, kan metal-dithiolenerne afgive en dårlig svovllugt under forarbejdningen.

Egenskaberne ved infrarøde absorbere, som er af største betydning for polycarbonatforme, er:

Termisk stabilitet – der skal udvises stor omhu ved formulering og bearbejdning af polycarbonat indeholdende de infrarøde aminiumsaltabsorbere.Mængden af ​​absorber, der er nødvendig for at blokere den ønskede mængde stråling, skal beregnes under hensyntagen til linsens tykkelse.Den maksimale eksponeringstemperatur og -tid skal bestemmes og overvåges nøje.Hvis den infrarøde absorber bliver i formemaskinen under en "forlænget kaffepause", vil absorberen brænde af, og de første par stykker støbt efter pausen vil blive kasseret.Nogle nyudviklede infrarøde aminiumsaltabsorbere har tilladt den maksimale sikre støbetemperatur at blive øget fra 480oF til 520oF, og derved reducere antallet af afviste dele på grund af afbrænding.

Absorptivitet – er mål for infrarød blokerende effekt af absorberen pr. vægtenhed ved en bestemt bølgelængde.Jo højere absorptionsevnen er, jo mere blokerende kraft.Det er vigtigt, at leverandøren af ​​infrarød absorber har god batch-til-batch konsistens af absorptionsevne.Hvis ikke, vil du omformulere med hver batch af absorber.

Visible Light Transmission (VLT) – I de fleste applikationer vil du minimere transmission af infrarødt lys, fra 800 nm til 2000 nm, og maksimere synlig lystransmission fra 450 nm til 800 nm.Det menneskelige øje er mest følsomt over for lys i området 490nm til 560nm.Desværre absorberer alle tilgængelige infrarøde absorbere noget synligt lys såvel som infrarødt lys, og tilføjer en farve, normalt grøn til den støbte del.

Haze – Relateret til synlig lystransmission er uklarhed en kritisk egenskab i briller, da det dramatisk kan reducere synlighed.Uklarhed kan være forårsaget af urenheder i IR-farvestoffet, som ikke opløses i polycarbonat.De nyere aminium IR-farvestoffer er produceret på en sådan måde, at disse urenheder fjernes fuldstændigt, og derved eliminerer uklarhed fra denne kilde og tilfældigvis forbedrer den termiske stabilitet.

Forbedrede produkter og forbedret kvalitet – Det korrekte valg af infrarøde absorbere gør det muligt for plastprocessoren at tilbyde produkter med forbedrede ydeevneegenskaber og med et konsekvent højt kvalitetsniveau.

Da infrarøde absorbere er meget dyrere end andre plasttilsætningsstoffer ($/gram i stedet for $/lb), er det meget vigtigt, at formuleren er meget omhyggelig med at formulere præcist for at undgå spild og for at opnå den nødvendige ydeevne.Det er lige så vigtigt, at processoren omhyggeligt udvikler de nødvendige behandlingsbetingelser for at undgå at producere off-spec-produkter.Det kan være en udfordrende opgave, men kan resultere i kvalitetsprodukter med høj værditilvækst.