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聚氨酯耐老化的理论依据# T; Q& S9 C2 [2 X7 E
: W; o& o$ s0 Z聚氨酯的化学成份
- ~4 R8 i- z g+ v3 |- k聚氨酯是由以下产品为主体合成的: % A0 _, @/ @: O/ H3 C9 u5 c' J
1、异氰酸酯(又分为脂肪族和芳香族类)
7 {5 O5 ^/ G' c% o' e* x. Z2、聚醚或多元酸
1 j2 n. P; @5 u# u! `6 R) j3、二元胺[少量,扩链用] ' Y5 p1 d# @6 c4 k8 M
# C# @' o8 k6 \* i. }
聚氨酯(PU)高分子老化的原因 9 d3 s7 T; _* @, d K2 H$ Q- Y. q
1.高分子的结构:PU高分子中含有的醚键、苯环、氨基结构都是不够稳定的结构,容易导致高分子分解、黄变
4 U Y2 U5 G3 K/ K2.高分子合成中残留的杂质:聚醚合成中使用的,以及加工设备、添加剂的引入过氧化物、金属离子的微量残留会导致高分子降解、黄变
' M( m- E: E% W" p/ ? x3.氧(空气) :氧气O2,臭氧O3的存在造成高分子的分解?
8 }! c _, \: s% r* N. A4.能量:机械应力,热,紫外线 $ C/ U( S; z E$ D
5.空气污染:NOx,SOx…
4 |5 A6 d& @0 ~8 G6.水、潮湿:可能导致水解、抽提、溶解、析出 , H/ H& Q* A3 C) D- o' G
7.生物:生物酶导致的降解
( s. E! _& y( T2 u9 U" M
# @" _ y4 E( A+ e# C- J3 \$ [聚氨酯(PU)高分子老化的结果
n5 l$ L) H; ?; ^% ?. c- x降低机械性能 7 b* `0 x0 H+ |2 V
黄 变
, d+ @7 X7 d" p, `0 D" l5 y- I降低透明度 # e F$ @$ P% A3 y
表面粉化
; ^2 x" `9 c" b" i; m& _+ @( ]) m4 Z1 g5 Y降低光泽度
' ]: p7 h. E3 S, w: _缩短使用期限
# h% B0 O! Q. Z2 A E臭 味 ) t+ T. @+ c! l/ d! A
龟 裂 4 U+ j7 L$ k& G0 ?! ~; |4 ]1 |
$ b- K# ?" ~9 B% B3 x聚氨酯的老化反应机理 + s- d1 N( h( m7 l5 M) e- a
自由基反应机理(热老化、光老化) ) k- q: R o' p" D
Fries重排反应机理 (光老化)
# X2 [0 p" G# t% l$ B) U二醌亚胺显色反应机理 (光老化) 1 w: i' T/ p; n/ Y6 b+ ]
这三种老化反应机理是导致PU降解、黄变的最主要因素。 " q9 x \1 p3 t
; @6 [3 A2 T2 c. S$ ]7 k! @ t
如何使聚氨酯耐老化、黄变?
; Z* H. G, U0 ^ p3 q- r& Z1.改变化学结构(采用脂肪族NCO可以大大改善黄变,但机械性能一样会老化) 0 X3 x# |$ p! G
2.添加稳定助剂
9 I3 R: j! @5 e4 F& e# z. P/ f9 x紫外线吸收剂 受阻胺光稳定剂
$ _, |* n B2 j抗氧化剂 抗水解剂
( A* O2 ]% d( d抗NOx助剂 耐氯漂剂‥‥‥ 2 P, ^% g4 g! W" [$ ?
" @8 R$ h: ` p$ q聚氨酯的耐热氧化 & Y. |) [7 `+ R: s J. m. w0 {
使用抗氧化剂可以防止(减轻)热氧化导致的劣化 * d0 Y# q D" Y m
抗氧剂的分类
- P! M7 F$ a, x1、主抗氧剂:捕捉过氧化自由基 3 w0 g V' \+ Z) _& k
典型产品:受阻酚抗氧剂
# h1 o% r! h% X* F6 {" ]- j- q* a: f- L; Z
2、辅助抗氧剂:分解氢过氧化物
1 U/ s# f( ]9 ?典型产品:亚磷酸酯类、硫代酯类 1 }2 Q+ T4 W3 P" k
3 G6 j" r+ P/ C; ^; M- E+ y2 ~: H% V# D聚氨酯的耐光氧化 9 q, p& I# c% @4 e; v
造成聚氨酯光氧化的元凶是--紫外线
# P( P, L# h2 R( @+ u7 ?1.紫外线吸收剂-PU耐黄变的主力军 - j' l3 i$ P$ C$ e
紫外线吸收剂的分类
* o7 {, e: W9 l& D4 f- V苯并三唑类 甲脒类 & C7 k8 K$ ?6 j. }
2.受阻胺光稳定剂-协同紫外线吸收剂改善耐光氧化 5 a2 C _ A, V4 x' j+ v) A* _9 M
6 i9 x ]; |/ I6 c聚氨酯抗工业废气黄变剂
" ~7 A9 q% P4 E: d- `/ l; d* P3 a
, G) b& Z: j; @7 \( C2 W聚氨酯抗水解剂 ) v. Y- S# N" \+ O% \
典型的抗水解剂是碳化二亚胺,可以去除酸和水,但是碳化二亚胺价格非常贵
; F( p1 T, Y( }4 ^/ c/ `- q: r$ y/ I. R
聚氨酯耐氯漂剂 ( N- \0 ?4 ~- A) W9 Z
可以吸收氯原子,防止氯漂变黄
+ i' Q6 i5 G7 U
@7 V- T3 H d- h9 @" E/ e5 {( I |
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