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PU合成革老化有哪些主要因素?

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PU合成革老化有哪些主要因素?

发布日期:2017-10-10 00:00 来源:http://www. 点击:

老化有哪些主要因素?


在自然界中,普遍存在着热、空气、阳光、潮气,这些都是影响PU革老化的因素。


1、热的影响


聚合物的稳定性通常依赖于它的化学结构和键的离解能.PU不是均聚物,它是由多元异氰酸酯、多元醇和胺类扩链剂等形成的,所以提高环境温度,实际上是相当于提供了键的离解能.由于热的作用,会发生下列反应:R-NH-CO-O-R’→R-NH-R’+CO2↑


由于产生了热降解,结果使产品的力学性能下降.在热的作用下,还会由空气中的氧引发自由基连锁反应,这一反应大约在80℃开始,100℃以上加速反应.与聚醚型PU相比,聚酯型PU对热氧化裂解是相当稳定的。


2、光的影响


用芳香族异氰酸酯制备的PU,在光照下,导致紫外光降解,产品从无色变成黄色,这是由于在光照下生成了醌类:由于交联反应使得光老化脆化发生,而用脂肪族、脂环族异氰酸酯制备的PU,则颜色基本稳定。


3、和空气中潮气的影响


水对PU起看两种作用,第一是增塑作用,即水分子渗入到PU大分子网中,与其中极性基团形成氢键,削弱了相邻分子间的相互作用,从而使力学性能下降.这一过程是可逆的,水被排出后,仍能够修复PU的力学性能.第二是水解降解,导致力学性能显著且永久性地降低。


聚醚型PU对于水和潮气比聚酯型PU稳定,但两者耐湿气性能差于耐水性能.这可能是由于聚醚型PU在湿气下降解,浸出的酸滞留在材料中,进一步加速催化水解(自催化水解),而聚醚型PU在湿气下,则既存在水解反应又存在氧化反应.对于PU,酸、碱、霉菌可加速水解反应进行。


PU合成革


改善PU耐老化性能的方法


为改善PU的耐老化性能,目前采用的方法有加添加剂和改变单体结构与合成方法。


一、加添加剂法


添加剂有热稳定剂、光稳定剂、水解稳定剂及其他添加剂,一般添加量在2%以下,并且效果显著。


1、热稳定剂


PU的热稳定性方面常添加酚类和胺类防老化剂.酚类常采用受阻酚,苯酚的多官能衍生物和含有酚的磺酸衍生物等.受阻酚中可用264、1010、330、2246、3114,工业上常用的是264,效果较好的是2246和3114.苯酚的多官能衍生物可用N,N-二烷基酰肼基团的衍生物.此外,若2246与对苯二酚或邻苯二酚并用则具有协同效应,并能预防PU在制造过程中着色。


胺类防老化剂中应用最广泛的是对苯二胺衍生物,如防老化剂H、DNP、4010NA等,此外,硫化二苯胺和芒芳基萘胺二聚体也可用于提高PU的热稳定性。


2、光稳定剂


主要添加二苯甲酮类及苯并三唑类光稳定剂,其中常用的且效果显著的有UV-9、UV-531、UV-24、UV-P、UV-327等.若紫外光(波长290~400nm)吸收剂与热稳定剂配合恰当,则可获得校好的效果,有协同防老化作用。对于PU,光稳定剂与热稳定剂配合,效果显著的有UV-P与2246,UV-531与264.最近出现了三嗪衍生物类化合物.既是热稳定剂又是光稳定剂.


3、水解稳定剂


为了改善PU的水解稳定性,常用聚碳化二亚胺水解稳定剂.聚碳化二亚胺具空间受阻芳香族结构,与端羧基反应生成不稳定的中间体,而后重排为稳定且中性的N-酰基脲,从而提高了PU的耐水解性能。



二、改变单体结构与合成方法


加添加剂防老化是行之有效的,但当添加剂逐渐耗尽后便失去防老化作用。如水解稳定剂聚碳化二亚胺能使PU的耐水解能力增加4倍,但它会逐渐耗尽,耗尽后便不再有防水解作用.根本性的办法是改变单体结构与合成方法。解决泛黄的问题可以使用脂肪族或脂环族异氰酸酯。由于酯基具有亲水性,减少酯基的数量可以提高PU的耐水解性能。

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