Os absorvedores de luz ultravioleta são conhecidos pelos formuladores de plásticos, há algum tempo, como um aditivo necessário para proteger os plásticos dos efeitos degradantes da luz solar a longo prazo.Os absorvedores infravermelhos são conhecidos apenas por um pequeno grupo de formuladores de plástico.No entanto, à medida que o laser encontra maior aplicação, este grupo relativamente desconhecido de aditivos está aumentando em uso.

À medida que os lasers se tornaram mais potentes, no final dos anos sessenta e início dos anos setenta, tornou-se evidente que os operadores de laser deveriam ser protegidos do efeito ofuscante da radiação infravermelha.Dependendo da potência e da proximidade do laser ao olho, pode ocorrer cegueira temporária ou permanente.Mais ou menos na mesma época, com a comercialização do policarbonato, os moldadores aprenderam a usar absorvedores infravermelhos em placas para protetores faciais de soldadores.Essa inovação ofereceu alta resistência ao impacto, proteção contra radiação infravermelha e menor custo que as placas de vidro então utilizadas.

Se alguém quisesse bloquear toda a radiação infravermelha e não estivesse preocupado em ver através do dispositivo, poderia usar negro de fumo.No entanto, muitas aplicações requerem a transmissão de luz visível, bem como o bloqueio de comprimentos de onda infravermelhos.Algumas dessas aplicações incluem:

Óculos militares –Lasers poderosos são usados ​​pelos militares para localização de distância e avistamento de armas.Foi relatado que durante a guerra Irão-Iraque dos anos oitenta, os iraquianos usaram o poderoso telêmetro a laser nos seus tanques como arma para cegar o inimigo.Há rumores de que um inimigo potencial está desenvolvendo um poderoso laser para ser usado como arma, destinado a cegar as tropas inimigas.O laser de neodímio/YAG emite luz a 1.064 nanômetros (nm) e é usado para medição de distância.Conseqüentemente, hoje os soldados usam óculos de proteção com lentes moldadas de policarbonato que incorporam um ou mais absorvedores infravermelhos, que absorvem intensamente a 1064 nm, para protegê-los da exposição acidental ao laser Nd/YAG.

Óculos Médicos – Certamente, é importante que os soldados tenham uma boa transmissão de luz visível nos óculos, que bloqueiam a radiação infravermelha.É ainda mais importante que o pessoal médico que utiliza lasers tenha excelente transmissão de luz visível, ao mesmo tempo que está protegido da exposição acidental aos lasers que utiliza.O absorvedor infravermelho selecionado deve ser coordenado de modo que absorva luz no comprimento de onda de emissão do laser utilizado.À medida que aumenta o uso de lasers na medicina, também aumenta a necessidade de proteção contra os efeitos nocivos da radiação infravermelha.

Placas faciais e óculos de soldador - Como mencionado acima, esta é uma das aplicações mais antigas de absorvedores infravermelhos.No passado, a espessura e a resistência ao impacto da placa frontal eram especificadas por um padrão industrial.Esta especificação foi selecionada principalmente porque os absorvedores de infravermelho usados ​​na época queimariam se processados ​​a uma temperatura mais elevada.Com o advento dos absorvedores infravermelhos com maior estabilidade térmica, a especificação foi alterada no ano passado para permitir óculos de qualquer espessura.

Protetores faciais dos trabalhadores das concessionárias de energia elétrica – Os trabalhadores das concessionárias de energia elétrica podem ser expostos a intensa radiação infravermelha se houver arco nos cabos elétricos.Esta radiação pode cegar e, em alguns casos, ser fatal.Os protetores faciais que incorporam absorvedores infravermelhos têm sido úteis na redução dos efeitos trágicos de alguns desses acidentes.No passado, essas proteções faciais tinham que ser feitas de propionato de acetato de celulose, porque o absorvedor infravermelho queimaria se fosse usado policarbonato.Recentemente, devido ao advento de absorvedores infravermelhos mais estáveis ​​termicamente, estão sendo introduzidos protetores faciais de policarbonato, proporcionando a esses trabalhadores a maior proteção necessária contra impactos.

Óculos de esqui de alta qualidade – A luz solar refletida na neve e no gelo pode cegar os esquiadores.Além de corantes, para tingir os óculos, e absorvedores de luz ultravioleta para proteger da radiação UVA e UVB, alguns fabricantes estão agora adicionando absorvedores infravermelhos para proteger dos efeitos nocivos da radiação infravermelha.

Existem muitas outras aplicações interessantes que utilizam as propriedades especiais dos absorvedores de infravermelho.Isso inclui placas de impressão litográfica abladas a laser, soldagem a laser de filme plástico, venezianas ópticas e tintas de segurança.

Os três principais grupos de produtos químicos utilizados como absorvedores de infravermelho são as cianinas, os sais de amínio e os ditiolenos metálicos.As cianinas são moléculas bastante pequenas e, portanto, não possuem estabilidade térmica para serem utilizadas em policarbonato moldado.Os sais de amônio são moléculas maiores e mais estáveis ​​termicamente que as cianinas.Novos desenvolvimentos nesta química aumentaram a temperatura máxima de moldagem desses absorvedores de 480oF para 520oF.Dependendo da química dos sais de amínio, estes podem ter espectros de absorção no infravermelho, que variam de muito amplos a bastante estreitos.Os ditiolenos metálicos são os mais estáveis ​​termicamente, mas têm a desvantagem de serem muito caros.Alguns possuem espectros de absorção, que são muito estreitos.Se não forem sintetizados adequadamente, os ditiolenos metálicos podem exalar um cheiro desagradável de enxofre durante o processamento.

As propriedades dos absorvedores infravermelhos, que são de maior importância para os moldadores de policarbonato, são:

Estabilidade Térmica – deve-se ter muito cuidado na formulação e processamento do policarbonato contendo os absorvedores infravermelhos de sal de amínio.A quantidade de absorvedor necessária para bloquear a quantidade desejada de radiação deve ser calculada considerando a espessura da lente.A temperatura e o tempo máximos de exposição devem ser determinados e cuidadosamente observados.Se o absorvedor infravermelho permanecer na máquina de moldagem durante um “intervalo prolongado para o café”, o absorvedor queimará e as primeiras peças moldadas após o intervalo serão rejeitadas.Alguns absorvedores infravermelhos de sal de amônio recentemente desenvolvidos permitiram que a temperatura máxima segura de moldagem fosse aumentada de 480oF para 520oF, reduzindo assim o número de peças rejeitadas devido à queima.

Absortividade – é a medida do poder de bloqueio infravermelho do absorvedor por unidade de peso, em um comprimento de onda específico.Quanto maior a absortividade, maior o poder de bloqueio.É importante que o fornecedor do absorvedor infravermelho tenha boa consistência de absortividade lote a lote.Caso contrário, você estará reformulando a cada lote de absorvente.

Transmissão de Luz Visível (VLT) – Na maioria das aplicações você deseja minimizar a transmissão de luz infravermelha, de 800 nm a 2.000 nm, e maximizar a transmissão de luz visível de 450 nm a 800 nm.O olho humano é mais sensível à luz na região de 490nm a 560nm.Infelizmente, todos os absorvedores infravermelhos disponíveis absorvem alguma luz visível, bem como luz infravermelha, e adicionam alguma cor, geralmente verde, à peça moldada.

Neblina – Relacionada à transmissão de luz visível, a neblina é uma propriedade crítica em óculos, pois pode reduzir drasticamente a visibilidade.A névoa pode ser causada por impurezas no corante IR, que não se dissolvem no policarbonato.Os corantes IR de aminium mais recentes são produzidos de forma que essas impurezas sejam completamente removidas, eliminando assim a névoa dessa fonte e, coincidentemente, melhorando a estabilidade térmica.

Produtos aprimorados e qualidade aprimorada – A escolha correta de absorvedores infravermelhos permite que o processador de plásticos ofereça produtos com propriedades de desempenho aprimoradas e com um nível de qualidade consistentemente alto.

Como os absorvedores de infravermelho são muito mais caros que outros aditivos plásticos ($/grama em vez de $/lb), é muito importante que o formulador tome muito cuidado para formular com precisão para evitar desperdícios e atingir o desempenho necessário.É igualmente importante que o processador desenvolva cuidadosamente as condições de processamento necessárias para evitar a produção de produtos fora das especificações.Pode ser uma tarefa desafiadora, mas pode resultar em produtos de qualidade com alto valor agregado.