聚氨酯鞋材发泡是由二异氰酸酯、多元醇、扩链剂组成的多相嵌段共聚物。常分为两种类型:聚醚型和聚酯型。根据产品应用的不同要求,需要选用不同类型的聚氨酯,比如耐水解性要求比较高的话,聚醚型聚氨酯比聚酯型聚氨酯要更合适。
不管是软硬发泡、弹性体、PU皮革还是TPU制品,普通多元醇分子链段上具有一定的不饱和度,使得制得的聚氨酯材料中残留有不饱和键,在氧、热、光等因素的影响下会逐步被氧化成醛酮和羧酸结构,产生有色黄变基团。
其次,PU制品多大还是选择TDI或者MDI作为原料,但无论是TDI还是MDI或者其他的芳香族二异氰酸酯,在热、氧、光,特别是紫外线的照射下,很容易引发氨酯键发生分解,生成芳胺,芳胺上的苯核经氧化重排后,生成醌式结构等发色基团,从而使得PU产品很容易发生黄变。MDI及TDI的氧化过程也产生黄变
最后,聚氨酯结构中的氨基甲酸酯基团在紫外线照射下容易发生断键现象。而断键会生剩N=N、CH=CH、C=O等有色基团,导致材料发色或黄变加深。
解决黄变的方法,除了更换性能更好的TDI、MDI等材料,还可以从生产工艺上进行改进,例如在生产、储存过程中填充惰性气体隔绝与氧气的接触。而更有效的方法是添加抗氧剂和紫外线吸收剂,PU产品中添加紫外线吸收剂,能有效吸收紫外线,使得合成的PU制品能有效提高抗黄变性能,而且,紫外线吸收剂与抗氧剂一起使用,能起到一个协同效应,达到1加1大于2的效果。
抗氧剂和紫外线吸收剂种类繁多,从中选择适合的产品,使用匹配等需要一定的技术和经验积累。其中聚醚型聚氨酯使用的紫外线,抗氧剂可选择高温型的V-900或长效型的V-990等,古德的UV-1300和V-900(V-990)搭配使用有很好的抗黄变协同效果。
而聚酯型的聚氨酯制品,可以使用古德的UV-1240或UV-1400,其中UV-1240能更好保持聚氨酯的原色,有非常好的色泽稳定性和抗热氧性能,通常不需要添加其他的抗热氧抗氧剂,在PU鞋底和PU皮革已有过4级黄变成功案例。如果需要更好的抗酚黄或气熏Nox的效果,可以添加V-251和V-260,能更好的保持聚氨酯的白度。
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