Ultrafiolett lysabsorbenter har vært kjent for plastformidlere i noen tid som et nødvendig tilsetningsstoff for å beskytte plast mot de langsiktige nedbrytende effektene av sollys.Infrarøde absorbere har bare vært kjent for en liten gruppe plastformere.Imidlertid, ettersom laseren finner økt anvendelse, øker denne relativt ukjente gruppen av tilsetningsstoffer i bruk.

Etter hvert som lasere ble kraftigere, på slutten av sekstitallet og begynnelsen av syttitallet, ble det tydelig at laseroperatører må beskyttes mot den blendende effekten av infrarød stråling.Avhengig av kraften og laserens nærhet til øyet, kan det oppstå enten midlertidig eller permanent blindhet.Omtrent samtidig, med kommersialiseringen av polykarbonat, lærte molders å bruke infrarøde absorbere i plater for sveisernes ansiktsskjermer.Denne innovasjonen ga høy slagstyrke, beskyttelse mot infrarød stråling og lavere kostnader enn glassplatene som da var i bruk.

Hvis man ønsket å blokkere all infrarød stråling, og ikke var opptatt av å se gjennom enheten, kunne man bruke kullsvart.Imidlertid krever mange applikasjoner overføring av synlig lys samt blokkering av infrarøde bølgelengder.Noen av disse applikasjonene inkluderer:

Militære briller – Kraftige lasere brukes av militæret for å finne avstand og observere våpen.Det har blitt rapportert at under Iran-Irak-krigen på åttitallet, brukte irakerne den kraftige laseravstandsmåleren på tankene sine som et våpen for å blinde fienden.Det har gått rykter om at en potensiell fiende utvikler en kraftig laser som skal brukes som et våpen, beregnet på å blinde fiendtlige tropper.Neodynium/YAG-laseren sender ut lys ved 1064 nanometer (nm), og brukes til avstandsmåling.Derfor bruker soldater i dag briller med en støpt polykarbonatlinse som inneholder en eller flere infrarøde absorbere, som absorberer intenst ved 1064 nm, for å beskytte dem mot tilfeldig eksponering for Nd/YAG-laseren.

Medisinske briller – Det er absolutt viktig for soldater å ha god synlig lysoverføring i vernebriller, som blokkerer infrarød stråling.Det er enda viktigere at medisinsk personell som bruker laser har utmerket synlig lysoverføring, samtidig som de er beskyttet mot tilfeldig eksponering for laserne de bruker.Den valgte infrarøde absorberen må koordineres slik at den absorberer lys ved emisjonsbølgelengden til laseren som brukes.Etter hvert som bruken av lasere i medisinen øker, vil også behovet for beskyttelse mot skadevirkningene av infrarød stråling øke.

Sveisers ansiktsplater og briller – Som nevnt ovenfor, er dette en av de eldste bruksområdene for infrarøde absorbere.Tidligere ble tykkelsen og slagstyrken til frontplaten spesifisert av en industristandard.Denne spesifikasjonen ble valgt først og fremst fordi de infrarøde absorbentene som ble brukt på den tiden ville brenne av hvis de ble behandlet ved en høyere temperatur.Med bruken av infrarøde absorbere med større termisk stabilitet, ble spesifikasjonen endret i fjor for å tillate briller uansett tykkelse.

Ansiktsskjermer for elektrisitetsarbeidere – Elektriske forsyningsarbeidere kan bli utsatt for intens infrarød stråling hvis det er en buedannelse i de elektriske kablene.Denne strålingen kan være blendende, og i noen tilfeller har den vært dødelig.Ansiktsskjermer med infrarøde absorbere har vært nyttig for å redusere de tragiske effektene av noen av disse ulykkene.Tidligere måtte disse ansiktsskjermene være laget av celluloseacetatpropionat, fordi den infrarøde absorberen ville brenne av hvis polykarbonat ble brukt.Nylig, på grunn av fremveksten av mer termisk stabile infrarøde absorbere, introduseres ansiktsskjermer i polykarbonat, som gir disse arbeiderne nødvendig høyere støtbeskyttelse.

Høykvalitets skibriller – Sollys reflektert fra snø og is kan ha en blendende effekt på skiløpere.I tillegg til fargestoffer, for å farge brillene, og ultrafiolett lysabsorbere for å beskytte mot UVA- og UVB-stråling, legger noen produsenter nå til infrarøde absorbere for å beskytte mot de skadelige effektene av infrarød stråling.

Det er mange andre interessante applikasjoner som utnytter de spesielle egenskapene til infrarøde absorbere.Disse inkluderer laserablaterte litografiske trykkplater, lasersveising av plastfilm, optiske lukkere og sikkerhetsblekk.

De tre hovedgruppene av kjemikalier som brukes som infrarøde absorbere er cyaninene, aminiumsaltene og metallditiolene.Cyaninene er ganske små molekyler og har derfor ikke den termiske stabiliteten til å brukes i støpt polykarbonat.Aminiumsaltene er større molekyler og er mer termisk stabile enn cyaninene.Nye utviklinger innen denne kjemien har økt den maksimale støpetemperaturen til disse absorbentene fra 480oF til 520oF.Avhengig av kjemien til aminiumsaltene kan disse ha infrarøde absorpsjonsspektra, som varierer fra veldig brede til ganske smale.Metallditiolene er de mest termisk stabile, men har den ulempen at de er svært dyre.Noen har absorpsjonsspektra, som er veldig smale.Hvis de ikke syntetiseres riktig, kan metallditiolene avgi en stygg svovellukt under behandlingen.

Egenskapene til infrarøde absorbere, som er av størst betydning for polykarbonatstøpere, er:

Termisk stabilitet – stor forsiktighet må utvises ved formulering og bearbeiding av polykarbonat som inneholder aminiumsalt infrarøde absorbere.Mengden absorber som trengs for å blokkere ønsket strålingsmengde må beregnes med tanke på tykkelsen på linsen.Maksimal eksponeringstemperatur og -tid må bestemmes og følges nøye.Hvis den infrarøde absorberen forblir i formemaskinen under en "forlenget kaffepause", vil absorberen brenne av og de første stykkene som er støpt etter pausen vil bli avvist.Noen nyutviklede aminiumsalt infrarøde absorbere har tillatt den maksimale sikre støpetemperaturen å økes fra 480oF til 520oF, og dermed redusere antall avviste deler på grunn av forbrenning.

Absorptivitet - er målet for infrarød blokkeringskraft til absorberen per vektenhet, ved en bestemt bølgelengde.Jo høyere absorpsjonsevne, jo mer blokkeringsevne.Det er viktig at leverandøren av infrarød absorber har god batch-til-batch-konsistens av absorpsjonsevne.Hvis ikke, vil du omformulere med hver batch av absorber.

Visible Light Transmission (VLT) – I de fleste applikasjoner ønsker du å minimere overføring av infrarødt lys, fra 800 nm til 2000 nm, og maksimere synlig lysoverføring fra 450 nm til 800 nm.Det menneskelige øyet er mest følsomt for lys i området 490nm til 560nm.Dessverre absorberer alle tilgjengelige infrarøde absorbere noe synlig lys så vel som infrarødt lys, og tilfører litt farge, vanligvis grønn til den støpte delen.

Uklarhet – Relatert til overføring av synlig lys er uklarhet en kritisk egenskap i briller, da det kan redusere synligheten dramatisk.Uklarhet kan være forårsaket av urenheter i IR-fargestoffet, som ikke løses opp i polykarbonat.De nyere aminium IR-fargene er produsert på en slik måte at disse urenhetene er fullstendig fjernet, og dermed eliminerer uklarhet fra denne kilden, og tilfeldigvis forbedrer den termiske stabiliteten.

Forbedrede produkter og forbedret kvalitet – Det riktige valget av infrarøde absorbere, gjør at plastprosessoren kan tilby produkter med forbedrede ytelsesegenskaper og med et gjennomgående høyt kvalitetsnivå.

Siden infrarøde absorbere er mye dyrere enn andre plasttilsetningsstoffer ($/gram i stedet for $/lb), er det svært viktig at formulereren er nøye med å formulere nøyaktig for å unngå sløsing og for å oppnå den ytelsen som trengs.Det er like viktig at prosessoren nøye utvikler de nødvendige prosessforholdene for å unngå å produsere off-spec-produkter.Det kan være en utfordrende oppgave, men kan resultere i kvalitetsprodukter med høy verdi.