MPU混煉型聚氨酯橡膠的穩定性（耐水解耐老化性能）

混煉型聚氨酯(zhi)橡膠的(de)穩定性

混(hun)(hun)煉(lian)型(xing)聚(ju)(ju)氨(an)酯(zhi)(zhi)(zhi)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)（有時被稱為(wei)混(hun)(hun)煉(lian)膠(jiao)）是以聚(ju)(ju)酯(zhi)(zhi)(zhi)和聚(ju)(ju)醚多元醇為(wei)原料，輔以芳烴族(zu)、脂肪族(zu)二異氰(qing)酸酯(zhi)(zhi)(zhi)和擴鏈劑(ji)等原料制備而成。聚(ju)(ju)氨(an)酯(zhi)(zhi)(zhi)（PU）橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)與其(qi)它聚(ju)(ju)氨(an)酯(zhi)(zhi)(zhi)化合物相比，其(qi)特性(xing)在(zai)(zai)于擁有橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)性(xing)能。在(zai)(zai)許多高(gao)(gao)標準的(de)實際應(ying)用(yong)中(zhong)都要求聚(ju)(ju)酯(zhi)(zhi)(zhi)型(xing)聚(ju)(ju)氨(an)酯(zhi)(zhi)(zhi)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)有抗水(shui)解(jie)性(xing)。其(qi)他一些(xie)應(ying)用(yong)中(zhong)要求聚(ju)(ju)醚型(xing)聚(ju)(ju)氨(an)酯(zhi)(zhi)(zhi)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)在(zai)(zai)受(shou)熱后(hou)或紫(zi)外線照射(she)下能夠保持(chi)(chi)材料的(de)透(tou)明性(xing)或保持(chi)(chi)不褪(tun)色。作為(wei)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)配(pei)方(fang)工程師(shi)，我們主要是通過(guo)尋找合適的(de)穩(wen)定(ding)(ding)劑(ji)來(lai)提高(gao)(gao)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)抗水(shui)解(jie)性(xing)和在(zai)(zai)加熱和光(guang)照后(hou)的(de)性(xing)能穩(wen)定(ding)(ding)性(xing)。我們希望(wang)這些(xie)添(tian)加劑(ji)在(zai)(zai)多元醇中(zhong)有良好(hao)的(de)溶(rong)解(jie)性(xing)，以提高(gao)(gao)生產(chan)過(guo)程中(zhong)效率；或者很容易稱量，能作為(wei)配(pei)合材料方(fang)便地混(hun)(hun)到原料中(zhong)去。

聚酯型(xing)聚氨酯的抗水解穩定性

抗(kang)水(shui)(shui)解(jie)(jie)穩定(ding)(ding)劑(ji)是(shi)碳化二(er)亞胺類產品，分為單體、液態齊(qi)聚物(wu)和聚合(he)物(wu)等種類。在聚酯(zhi)型(xing)聚氨(an)酯(zhi)橡膠(jiao)(jiao)中(zhong)(zhong)添加(jia)這類抗(kang)水(shui)(shui)解(jie)(jie)穩定(ding)(ding)劑(ji)是(shi)為了在存儲過程中(zhong)(zhong)保持橡膠(jiao)(jiao)的門尼粘度。用(yong)加(jia)有穩定(ding)(ding)劑(ji)的聚氨(an)酯(zhi)橡膠(jiao)(jiao)制(zhi)作的模具(ju)能夠抑(yi)制(zhi)水(shui)(shui)或(huo)酸性(xing)物(wu)質(zhi)對它的水(shui)(shui)解(jie)(jie)作用(yong)。應用(yong)于該(gai)項研究中(zhong)(zhong)的抗(kang)水(shui)(shui)解(jie)(jie)穩定(ding)(ding)劑(ji)的性(xing)質(zhi)羅列于表1中(zhong)(zhong)。

于聚(ju)(ju)(ju)(ju)酯(zhi)型聚(ju)(ju)(ju)(ju)氨酯(zhi)橡膠(jiao)來說(shuo)，三種抗(kang)(kang)水(shui)解穩(wen)定(ding)劑(ji)(ji)都(dou)非常有用。由于碳(tan)化二亞(ya)(ya)胺單體（CDI-M）的(de)分子(zi)量低，所(suo)以(yi)它(ta)(ta)能(neng)夠(gou)移動到(dao)材料的(de)表面，提(ti)高(gao)聚(ju)(ju)(ju)(ju)氨酯(zhi)橡膠(jiao)或聚(ju)(ju)(ju)(ju)氨酯(zhi)母料的(de)穩(wen)定(ding)性(xing)，延長它(ta)(ta)們的(de)儲存時(shi)間(jian)。液體水(shui)解穩(wen)定(ding)劑(ji)(ji)，如碳(tan)化二亞(ya)(ya)胺齊聚(ju)(ju)(ju)(ju)物(wu)（CDI-O）,可溶于聚(ju)(ju)(ju)(ju)酯(zhi)多元醇(chun)，因此(ci)，它(ta)(ta)可以(yi)在聚(ju)(ju)(ju)(ju)合反(fan)應之前直接(jie)將液體抗(kang)(kang)水(shui)解穩(wen)定(ding)劑(ji)(ji)添加到(dao)聚(ju)(ju)(ju)(ju)酯(zhi)多元醇(chun)中，從(cong)而提(ti)高(gao)生產效率。而高(gao)分子(zi)抗(kang)(kang)水(shui)解穩(wen)定(ding)劑(ji)(ji)的(de)碳(tan)化二亞(ya)(ya)胺含量較高(gao)，能(neng)夠(gou)在較長時(shi)間(jian)內抑(yi)制水(shui)解作(zuo)用。

聚(ju)(ju)氨(an)酯(zhi)橡(xiang)膠聚(ju)(ju)酯(zhi)部(bu)分的(de)分解(jie)作用如(ru)圖1所(suo)示。我(wo)們可以看到，水分子攻擊聚(ju)(ju)酯(zhi)的(de)羰基，使其分裂成(cheng)(cheng)一(yi)(yi)個醇和(he)一(yi)(yi)個酸，而這些產物(wu)又會再與聚(ju)(ju)酯(zhi)連接(jie)處發生(sheng)反應，從(cong)而進一(yi)(yi)步降解(jie)聚(ju)(ju)酯(zhi)。在這一(yi)(yi)過(guo)程中，聚(ju)(ju)氨(an)酯(zhi)橡(xiang)膠將逐步降解(jie)并漸(jian)漸(jian)失(shi)去橡(xiang)膠的(de)性質。不含水解(jie)穩定(ding)劑的(de)模具會不斷(duan)遭(zao)受這種(zhong)水解(jie)反應。一(yi)(yi)般(ban)說來，這種(zhong)部(bu)件會逐漸(jian)失(shi)去硬度，最終軟化(hua)成(cheng)(cheng)糊狀物(wu)。

水解穩定(ding)劑的(de)(de)(de)作用(yong)就(jiu)像一(yi)個(ge)與水和(he)酸反應的(de)(de)(de)清(qing)道夫(fu)一(yi)樣(yang)，生成性質穩定(ding)的(de)(de)(de)尿(niao)素(su)衍生物。這(zhe)一(yi)機制已在(zai)圖2中(zhong)用(yong)示意圖表(biao)示。表(biao)2描(miao)述(shu)了碳(tan)化(hua)二亞(ya)胺在(zai)保持聚(ju)氨(an)酯穩定(ding)性方面發揮作用(yong)的(de)(de)(de)一(yi)個(ge)例子。從表(biao)2中(zhong)我們可(ke)以看出(chu)，在(zai)佛羅(luo)里達(da)州的(de)(de)(de)溫度和(he)濕度條件下(xia)老化(hua)136天后(hou)，一(yi)份(fen)（1%）碳(tan)化(hua)二亞(ya)胺仍能(neng)夠維持聚(ju)合物的(de)(de)(de)粘度不下(xia)降(jiang)。

碳化二亞胺的單體與聚(ju)(ju)合(he)物(wu)效果對比如表3所(suo)述，所(suo)用橡(xiang)膠(jiao)為聚(ju)(ju)酯(zhi)型聚(ju)(ju)氨酯(zhi)AU5004。這些數據表明，在沸(fei)水(shui)中浸泡后的橡(xiang)膠(jiao)復合(he)物(wu)展現出了良(liang)好的性(xing)能穩定性(xing)。

碳化二亞胺(an)的含量水平

高(gao)(gao)含(han)量(liang)水(shui)平的(de)(de)(de)碳(tan)化二(er)亞胺(an)可以延長材料(liao)(liao)的(de)(de)(de)抗(kang)水(shui)性(xing)(xing)(xing)和抗(kang)水(shui)解(jie)性(xing)(xing)(xing)，盡(jin)管這(zhe)種保護(hu)最終還是會(hui)失效的(de)(de)(de)。表4給(gei)我(wo)們展示了(le)在(zai)聚酯型聚氨(an)酯AU5004中分別(bie)加(jia)入0份、1份、2份、5份碳(tan)化二(er)亞胺(an)單(dan)體(ti)（CDI-M）后(hou)對材料(liao)(liao)性(xing)(xing)(xing)能的(de)(de)(de)影響。這(zhe)些數據說明(ming)，碳(tan)化二(er)亞胺(an)不僅僅能提(ti)(ti)(ti)高(gao)(gao)材料(liao)(liao)的(de)(de)(de)抗(kang)水(shui)性(xing)(xing)(xing)和抗(kang)水(shui)解(jie)性(xing)(xing)(xing)能，還能提(ti)(ti)(ti)高(gao)(gao)材料(liao)(liao)的(de)(de)(de)熱穩(wen)定性(xing)(xing)(xing)和壓縮(suo)形變值。當復合物(wu)中加(jia)入一(yi)份碳(tan)化二(er)亞胺(an)單(dan)體(ti)后(hou)，這(zhe)些性(xing)(xing)(xing)能已經有了(le)顯著(zhu)的(de)(de)(de)提(ti)(ti)(ti)高(gao)(gao)，而隨著(zhu)碳(tan)化二(er)亞胺(an)單(dan)體(ti)含(han)量(liang)的(de)(de)(de)增(zeng)加(jia)，復合物(wu)性(xing)(xing)(xing)能會(hui)進一(yi)步提(ti)(ti)(ti)高(gao)(gao)。在(zai)沸水(shui)浸泡測試中，高(gao)(gao)碳(tan)化二(er)亞胺(an)單(dan)體(ti)含(han)量(liang)的(de)(de)(de)材料(liao)(liao)顯示出了(le)很大(da)的(de)(de)(de)優勢(shi)，它能更好地(di)維持(chi)材料(liao)(liao)的(de)(de)(de)性(xing)(xing)(xing)能。

復合(he)物中(zhong)碳(tan)化(hua)(hua)二(er)亞胺的(de)含量水(shui)平決定了(le)(le)材料抗水(shui)性(xing)能(neng)的(de)持久性(xing)。在(zai)70℃和95%相(xiang)對濕度(du)下(xia)老化(hua)(hua)了(le)(le)90天(tian)(tian)之后，分(fen)別含有0、2、4份碳(tan)化(hua)(hua)二(er)亞胺單體的(de)聚酯(zhi)混煉聚氨酯(zhi)AU5004復合(he)物的(de)拉伸強度(du)的(de)變化(hua)(hua)。數據(ju)顯(xian)示了(le)(le)未加穩定劑的(de)復合(he)物在(zai)高(gao)溫、高(gao)濕度(du)條件下(xia)老化(hua)(hua)30天(tian)(tian)后力(li)(li)學性(xing)能(neng)下(xia)降(jiang)(jiang)了(le)(le)60%以上(shang)，60天(tian)(tian)后完全喪(sang)失了(le)(le)力(li)(li)學強度(du)。同樣(yang)的(de)復合(he)物，當加了(le)(le)兩份碳(tan)化(hua)(hua)二(er)亞胺單體后，老化(hua)(hua)60天(tian)(tian)后其(qi)力(li)(li)學性(xing)能(neng)仍有80%以上(shang)，但在(zai)90天(tian)(tian)后力(li)(li)學性(xing)能(neng)開始顯(xian)著下(xia)降(jiang)(jiang)。而(er)含有4分(fen)碳(tan)化(hua)(hua)二(er)亞胺單體的(de)復合(he)物，在(zai)90天(tian)(tian)的(de)測試時(shi)間內，其(qi)力(li)(li)學性(xing)能(neng)除了(le)(le)在(zai)開始時(shi)大約有14%的(de)下(xia)降(jiang)(jiang)，之后則基本可以維持不變。

同(tong)樣的復合物，在70℃下(xia)(xia)老化84天(tian)的水浸(jin)泡試(shi)驗(yan)中，材料的力學性能的下(xia)(xia)降(jiang)曲(qu)線與未加(jia)碳(tan)(tan)化二亞胺單體(ti)的材料類(lei)似。含有2份、4碳(tan)(tan)化二亞胺單體(ti)的復合物在84天(tian)后(hou)(hou)，其拉伸強度(du)大幅下(xia)(xia)滑，但最后(hou)(hou)還(huan)是保(bao)留了約15MPa的拉伸強度(du)。

長(chang)期(qi)數據

研究結(jie)果(guo)表明，含(han)有(you)5份碳(tan)化(hua)二(er)亞(ya)胺(an)聚(ju)(ju)合物（CDI-P）的(de)(de)(de)AU5004混(hun)煉(lian)型聚(ju)(ju)酯(zhi)(zhi)型聚(ju)(ju)氨酯(zhi)(zhi)橡膠曝露在室(shi)溫(wen)的(de)(de)(de)水中(zhong)一年后，其(qi)性能依舊有(you)極好的(de)(de)(de)穩定性。從復(fu)合物在0個(ge)(ge)月，6個(ge)(ge)月以及(ji)12個(ge)(ge)月后的(de)(de)(de)應力(li)-應變(bian)性質的(de)(de)(de)變(bian)化(hua)數據中(zhong)我們(men)可以看出，復(fu)合物的(de)(de)(de)應力(li)-應變(bian)性質幾乎(hu)沒(mei)變(bian)。當然，碳(tan)化(hua)二(er)亞(ya)胺(an)的(de)(de)(de)抑制作用最(zui)終會(hui)(hui)由于(yu)(yu)其(qi)與水反應而喪失，但是當材料接觸到水或(huo)者處于(yu)(yu)潮濕環境的(de)(de)(de)機(ji)會(hui)(hui)不多時，適量添加碳(tan)化(hua)二(er)亞(ya)胺(an)的(de)(de)(de)是一個(ge)(ge)行之(zhi)有(you)效的(de)(de)(de)共混(hun)方(fang)法。

硬脂(zhi)酸對聚(ju)酯型聚(ju)氨酯水解過程的影響

對混(hun)煉聚(ju)(ju)氨酯(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)來說(shuo)，硬(ying)脂酸是一種非常有(you)效的(de)(de)隔(ge)離劑(ji)，它經常被少量(liang)添加(jia)于混(hun)煉聚(ju)(ju)氨酯(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)中(zhong)，以防止后者黏附在混(hun)合設備上。但是，當它被添加(jia)到聚(ju)(ju)酯(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)型聚(ju)(ju)氨酯(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)中(zhong)時，將降低材料的(de)(de)抗水(shui)解性能，特別是當硬(ying)脂酸含量(liang)較(jiao)高的(de)(de)時候，這種效應尤(you)為顯著。研究數據(ju)表明(ming)，經過過氧化物(wu)(wu)硫化處理、裝(zhuang)填硅(gui)材料的(de)(de)聚(ju)(ju)酯(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)型聚(ju)(ju)氨酯(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)AU5004橡膠復合物(wu)(wu)，其(qi)在100℃的(de)(de)水(shui)中(zhong)浸泡70小(xiao)時后，硬(ying)度的(de)(de)下降幅度隨著硬(ying)脂酸含量(liang)的(de)(de)增高而增大。

熱老化穩定性

混煉型聚氨酯是(shi)(shi)由聚四甲(jia)基乙二(er)醇（PTMEG）制的(de)(de)(de)的(de)(de)(de)。眾所周知，脂肪族雙環己基甲(jia)烷-4.4’二(er)異氰酸酯（H12MD1）有(you)很好(hao)的(de)(de)(de)光穩(wen)定(ding)性(xing)，但是(shi)(shi)容易被氧化(hua)(hua)。加入(ru)抗(kang)氧化(hua)(hua)劑和(he)(he)紫外(wai)(wai)線穩(wen)定(ding)劑后，光穩(wen)定(ding)性(xing)和(he)(he)氧化(hua)(hua)穩(wen)定(ding)性(xing)都可以(yi)得到(dao)提高。在儲藏，加工(gong)和(he)(he)最終使(shi)用(yong)的(de)(de)(de)過(guo)程中，聚醚(mi)型聚氨酯經常會(hui)降(jiang)解，這主要是(shi)(shi)由于熱(re)氧化(hua)(hua)和(he)(he)紫外(wai)(wai)線暴(bao)曬兩(liang)個(ge)因(yin)素的(de)(de)(de)綜合作用(yong)。

聚醚和(he)聚酯之(zhi)間鍵的(de)降解(jie)(jie)機理，可(ke)以(yi)在(zai)(zai)文獻中查到，這(zhe)里圖(tu)3和(he)圖(tu)4都有描述。聚醚的(de)降解(jie)(jie)主要是(shi)因為氧(yang)化(hua)和(he)循(xun)(xun)環的(de)自(zi)(zi)由基(ji)(ji)(ji)機理。氧(yang)化(hua)主要是(shi)由能(neng)量源引起(qi)的(de)，比如熱(re)作(zuo)用，紫外(wai)輻射，機械作(zuo)用和(he)電(dian)子磁場(chang)等等形式。這(zhe)些能(neng)量打斷了(le)(le)碳氫(qing)鍵和(he)碳碳鍵鏈接，產(chan)生了(le)(le)自(zi)(zi)由基(ji)(ji)(ji)（R-）。殘留的(de)催化(hua)劑加速(su)了(le)(le)這(zhe)個氧(yang)化(hua)分解(jie)(jie)的(de)過(guo)(guo)(guo)程。一旦成為自(zi)(zi)由基(ji)(ji)(ji)形式，它們(men)就能(neng)夠從alfa-碳上吸引氫(qing)原子，變成過(guo)(guo)(guo)氧(yang)化(hua)氫(qing)物（ROOH）和(he)另外(wai)一個碳自(zi)(zi)由基(ji)(ji)(ji)，然后繼續這(zhe)個循(xun)(xun)環。當過(guo)(guo)(guo)氧(yang)化(hua)氫(qing)物分解(jie)(jie)為兩(liang)個自(zi)(zi)由基(ji)(ji)(ji)后會加速(su)氧(yang)化(hua)分解(jie)(jie)的(de)過(guo)(guo)(guo)程，分解(jie)(jie)的(de)兩(liang)個自(zi)(zi)由基(ji)(ji)(ji)是(shi)烷(wan)氧(yang)基(ji)(ji)(ji)（RO-）和(he)羥(qian)基(ji)(ji)(ji)（OH-）。在(zai)(zai)聚醚基(ji)(ji)(ji)混煉型(xing)聚氨(an)酯橡(xiang)膠里，這(zhe)種氧(yang)化(hua)分解(jie)(jie)的(de)過(guo)(guo)(guo)程會導致斷鏈作(zuo)用，硬度(du)和(he)拉伸強度(du)都會下降。

聚(ju)氨酯的(de)保護(hu)劑(ji)(ji)(ji)(ji)通常分為三類，包括：初(chu)始抗氧(yang)化(hua)劑(ji)(ji)(ji)(ji)，紫外吸(xi)收劑(ji)(ji)(ji)(ji)和(he)阻胺抗光劑(ji)(ji)(ji)(ji)。初(chu)始抗氧(yang)化(hua)劑(ji)(ji)(ji)(ji)，經常是空間受阻礙酚性抗氧(yang)劑(ji)(ji)(ji)(ji)如(ru)AO-10，抑制自由(you)基的(de)形成(cheng)。紫外吸(xi)收劑(ji)(ji)(ji)(ji)和(he)阻胺抗光劑(ji)(ji)(ji)(ji)可(ke)以防止聚(ju)氨酯由(you)于紫外線(xian)引起的(de)氧(yang)化(hua)。

本研究中(zhong)使用的聚氨酯橡膠(jiao)是由脂肪族二異(yi)氰(qing)酸脂制得。然而圖4所示的分(fen)解機理仍然應用并(bing)指出(chu)了(le)使用紫外光穩定劑的必要性(xing)。紫外輻(fu)射也能斷(duan)裂(lie)氮碳鍵和碳氧鍵，形(xing)成自(zi)(zi)由基。這些自(zi)(zi)由基繼續反(fan)應，導致聚氨酯橡膠(jiao)的分(fen)解，結果引(yin)起斷(duan)鏈并(bing)且降低物理性(xing)能。

脂肪類聚醚型聚氨(an)酯EU97在(zai)需要(yao)透(tou)明(ming)材(cai)料的(de)場(chang)合應用十分(fen)廣泛，聚合物在(zai)適(shi)當混合后(hou)，得到的(de)固化的(de)部分(fen)，肉(rou)眼(yan)看(kan)上(shang)去是透(tou)明(ming)的(de)。透(tou)明(ming)復合物當然不(bu)能有任何紫外保護劑，比如炭黑或者是二氧化鈦等等。這使(shi)得它們非(fei)常(chang)容易收到紫外光和戶外天(tian)氣的(de)影響。在(zai)老(lao)化過程(cheng)中復合物也會(hui)出現輕微的(de)發(fa)黃(huang)，主要(yao)是由(you)加熱引(yin)起的(de)。在(zai)提高老(lao)化性(xing)能方(fang)面已經進(jin)行了很多研究。

本(ben)研究中使(shi)(shi)(shi)用的(de)(de)基本(ben)配方如表(biao)5所示，配方中使(shi)(shi)(shi)用了發泡(pao)二(er)氧化(hua)(hua)硅(gui)作為(wei)高增韌添加(jia)劑(ji)(ji)，不(bu)(bu)(bu)會(hui)(hui)影(ying)響(xiang)產品的(de)(de)透明(ming)度(du)，還使(shi)(shi)(shi)用了異(yi)丁(ding)烯(xi)酸脂DEGDMA（二(er)甘(gan)醇3，4-異(yi)丁(ding)烯(xi)酸脂）作為(wei)過(guo)氧化(hua)(hua)的(de)(de)助劑(ji)(ji)。這(zhe)些基本(ben)的(de)(de)復合物(wu)沒有(you)任何保(bao)(bao)護(hu)劑(ji)(ji)，擁有(you)很好的(de)(de)透明(ming)度(du)，就如同剛剛固(gu)化(hua)(hua)好的(de)(de)效果一樣，即使(shi)(shi)(shi)將在烤箱中70度(du)加(jia)速(su)老化(hua)(hua)5到10天都不(bu)(bu)(bu)會(hui)(hui)影(ying)響(xiang)透明(ming)度(du)。不(bu)(bu)(bu)幸的(de)(de)是研究表(biao)明(ming)在更長的(de)(de)時間，更低溫(wen)度(du)下不(bu)(bu)(bu)加(jia)入(ru)保(bao)(bao)護(hu)劑(ji)(ji)老化(hua)(hua)這(zhe)些復合物(wu)，會(hui)(hui)造成(cheng)一定程度(du)的(de)(de)分解；然而即使(shi)(shi)(shi)加(jia)入(ru)抗氧化(hua)(hua)劑(ji)(ji)來保(bao)(bao)護(hu)聚(ju)合物(wu)，還是會(hui)(hui)導致產品發黃(huang)。固(gu)化(hua)(hua)好的(de)(de)產品露(lu)天暴曬遭受(shou)紫外線輻射的(de)(de)話，顯然也(ye)會(hui)(hui)造成(cheng)分解。因此開發一種抗降解化(hua)(hua)物(wu)，保(bao)(bao)護(hu)聚(ju)合物(wu)不(bu)(bu)(bu)氧化(hua)(hua)、不(bu)(bu)(bu)風化(hua)(hua)且不(bu)(bu)(bu)至于變黃(huang)，這(zhe)是一種挑戰。

幾種(zhong)抗(kang)氧化劑(ji)(ji)連同(tong)兩種(zhong)含紫外穩定劑(ji)(ji)的物質，加入到聚醚混煉(lian)型聚氨酯(zhi) Eu97后(hou)的性能(neng)評估(gu)如(ru)表5所(suo)示(shi)。混合物固化成(cheng)符(fu)合ASTM標準的薄(bo)片，然后(hou)將樣(yang)品(pin)(pin)放入到循(xun)環熱空氣的烤箱中70度(du)暴露(lu)5天(tian)和10天(tian)。數據(ju)顯示(shi)沒(mei)有加抗(kang)氧化劑(ji)(ji)的樣(yang)品(pin)(pin)有最好的抵(di)抗(kang)變黃的性能(neng)，但是甚至是發(fa)黃最厲(li)害的樣(yang)品(pin)(pin)對透明樣(yang)品(pin)(pin)來說也是輕微(wei)的發(fa)黃的跡(ji)象。

樣品在(zai)佛羅里達（緯度27度52分西經(jing)82度41分）風化(hua)條件下達8周。數(shu)據顯示復(fu)合物中(zhong)沒(mei)有(you)加或者只加0.1份空間(jian)受阻礙酚性抗(kang)氧劑(ji)AO-10在(zai)2周的(de)時候出現(xian)表(biao)面(mian)裂縫。含有(you)更高含量的(de)抗(kang)氧化(hua)劑(ji)但是沒(mei)有(you)紫外(wai)穩定劑(ji)的(de)樣品4周后出現(xian)表(biao)面(mian)裂縫。含有(you)抗(kang)氧化(hua)劑(ji)以及紫外(wai)穩定劑(ji)（HALS-70或者HALS-65加UVA-28）的(de)兩份復(fu)合物在(zai)8周后都沒(mei)有(you)出現(xian)表(biao)面(mian)裂縫和變色(se)。

隨后的(de)研究立足(zu)于(yu)這些(xie)信息，并(bing)著眼于(yu)在(zai)同一個配方中使用幾種抗氧化(hua)劑(ji)/HALS/UVA的(de)組(zu)合，如(ru)表6所列。烤箱老化(hua)同樣(yang)(yang)在(zai)70度進行，但是時間延長(chang)到了20天，這樣(yang)(yang)努力找(zhao)出抗降(jiang)解劑(ji)之間的(de)差異。由于(yu)同樣(yang)(yang)的(de)原因，也進行了在(zai)100度的(de)短期（76小時）老化(hua)實(shi)驗(yan)。佛羅里達(da)風化(hua)實(shi)驗(yan)延長(chang)到了16周。

一(yi)種不(bu)同的(de)空(kong)間受阻礙酚(fen)性抗氧劑(ji)AO-15與(yu)AO-10相(xiang)比較，也用于之(zhi)前的(de)研究中(zhong)。結(jie)果(guo)表明(ming)在(zai)烤箱中(zhong)老化后與(yu)AO-10的(de)效果(guo)相(xiang)比它能夠引(yin)起稍高(gao)的(de)泛黃(huang)度（如表6所示）。在(zai)風化實驗中(zhong)如預(yu)期的(de)一(yi)樣(yang)，只含有(you)抗氧化劑(ji)的(de)復(fu)合(he)物(wu)表現(xian)比較欠佳(jia)。添加了紫外(wai)穩(wen)定劑(ji)，紫外(wai)吸(xi)收劑(ji)和/或者位阻胺光穩(wen)定劑(ji)的(de)復(fu)合(he)物(wu)在(zai)16個星期野外(wai)風化后，沒有(you)出現(xian)表面(mian)裂紋，雖然(ran)在(zai)暴曬過程中(zhong)有(you)一(yi)些樣(yang)品顯示出輕(qing)微的(de)變黃(huang)的(de)趨勢。

從整體上來看在這次研究中所(suo)用的(de)抗降解劑的(de)有(you)利(li)的(de)方面，烤箱老化實驗的(de)結果結合(he)福羅(luo)里(li)達(da)野外測試的(de)數據，得到(dao)了(le)(le)一(yi)個聯合(he)等(deng)(deng)級。這個組合(he)等(deng)(deng)級加上烤箱，風化暴曬以及對對裂(lie)縫影響(xiang)因(yin)素（或者沒有(you)影響(xiang)）后的(de)顏色等(deng)(deng)級，顯(xian)示出了(le)(le)最好(hao)的(de)綜合(he)組合(he)效果：

HALS-65/0.3 份, UVA-28/0.3 份, AO-10或(huo)者是(shi)AO-15/0.3份; 和HALS-62/0.5份, UVA-28/0.5份, AO-15/0.5份。

為了確(que)定以上第一個系(xi)統的長時間(jian)風化性(xing)(xing)能，進行了最終(zhong)的實驗，評估(gu)了樣(yang)品在福羅里達(da)州野外風化暴(bao)曬一年后(hou)的物(wu)理性(xing)(xing)能和(he)表(biao)觀形態(tai)。這項(xiang)研究是(shi)不完(wan)整的，但是(shi)9個月(yue)的數(shu)據如表(biao)7所示，顯示了在暴(bao)曬后(hou)很好(hao)地保持了力學性(xing)(xing)能和(he)抗風化性(xing)(xing)能。暴(bao)曬樣(yang)品顯示出(chu)輕微(wei)的發黃，但是(shi)沒有(you)裂縫或者是(shi)銀紋。

值得注意的(de)(de)(de)是(shi)，以上(shang)描述的(de)(de)(de)與初始無顏色聚(ju)(ju)合物(wu)(wu)相(xiang)關的(de)(de)(de)風(feng)化(hua)(hua)效(xiao)(xiao)果和(he)紫外(wai)(wai)穩定劑(ji)(ji)，對有顏色的(de)(de)(de)聚(ju)(ju)合物(wu)(wu)產生的(de)(de)(de)效(xiao)(xiao)果的(de)(de)(de)是(shi)截然不同(tong)的(de)(de)(de)。例如(ru)，炭黑(hei)十一(yi)(yi)(yi)中很有效(xiao)(xiao)果的(de)(de)(de)紫外(wai)(wai)吸收(shou)劑(ji)(ji)，而炭黑(hei)負載于混煉(lian)型(xing)聚(ju)(ju)氨酯復合物(wu)(wu)，可有效(xiao)(xiao)的(de)(de)(de)抵抗紫外(wai)(wai)降(jiang)解。另一(yi)(yi)(yi)個(ge)例子(zi)，同(tong)樣的(de)(de)(de)聚(ju)(ju)醚混煉(lian)型(xing)聚(ju)(ju)氨酯復合物(wu)(wu)，根據AU5004，它會顯示出(chu)出(chu)眾的(de)(de)(de)抗水(shui)性（復合物(wu)(wu)含有5份CDI-P），還顯示出(chu)優秀的(de)(de)(de)抗野(ye)外(wai)(wai)佛羅里(li)達暴曬，一(yi)(yi)(yi)年佛羅里(li)達風(feng)化(hua)(hua)后不出(chu)現銀紋(wen)或者(zhe)是(shi)裂縫(feng)，物(wu)(wu)理性能(neng)改(gai)變很小。

總結

聚氨酯(zhi)憑借其突(tu)出的(de)(de)性能(neng)(neng)，成(cheng)為一(yi)(yi)種應用非常廣泛的(de)(de)聚合物，特(te)別是在(zai)耐磨性能(neng)(neng)和力學強度這兩個方面表現卓越(yue)。同時，聚氨酯(zhi)的(de)(de)確在(zai)某(mou)些方面也存在(zai)一(yi)(yi)些不(bu)足，它們(men)需(xu)要(yao)(yao)使用添加劑來達(da)到期望的(de)(de)性能(neng)(neng)。例如在(zai)保(bao)持聚酯(zhi)類(lei)產(chan)品(pin)的(de)(de)抗水解性以及透(tou)明聚醚(mi)類(lei)產(chan)品(pin)的(de)(de)防(fang)變黃、防(fang)紫(zi)外(wai)線性能(neng)(neng)方面，就需(xu)要(yao)(yao)用到添加劑。

添加碳化(hua)二(er)亞胺后(hou)，在室溫(wen)(wen)以及更高(gao)的溫(wen)(wen)度下(xia)，混(hun)煉型(xing)聚(ju)酯(zhi)聚(ju)氨酯(zhi)的抗水(shui)(shui)解性顯著增強。一般說來，碳化(hua)二(er)亞胺濃度的高(gao)低與(yu)聚(ju)酯(zhi)型(xing)聚(ju)氨酯(zhi)抗水(shui)(shui)解能(neng)力(li)的大(da)小和時間長(chang)短(duan)成正比。混(hun)有五份碳化(hua)二(er)亞胺單體（CDI-M）的AU5004混(hun)煉型(xing)聚(ju)酯(zhi)聚(ju)氨酯(zhi)橡膠復合(he)物在水(shui)(shui)中浸泡一年(nian)后(hou)，其性能(neng)基本可以保持不(bu)變。

對于無(wu)色透明(ming)的混煉型聚醚型聚氨酯來說，要想在(zai)老化過程中保(bao)持(chi)其顏(yan)色的穩(wen)定(ding)和對紫外(wai)(wai)線(xian)的耐(nai)受性，就必須加入抗(kang)氧(yang)化劑(ji)和紫外(wai)(wai)穩(wen)定(ding)劑(ji)。聯合使用受阻酚性抗(kang)氧(yang)劑(ji)（AO-10或(huo)AO-15）、受阻胺(an)光穩(wen)定(ding)劑(ji)(HALS-65)和紫外(wai)(wai)線(xian)吸收(shou)劑(ji)（UV-28）可(ke)表(biao)現出優(you)良的耐(nai)變黃性和抗(kang)表(biao)明(ming)降解性。來源：轉載網(wang)絡

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