聚氨酯黄变一直是个老大难问题,遇水变黄、高温变黄、紫外老化变黄,反正聚氨酯就是变黄没商量。典型的如原厂赠送的TPU透明手机软壳,你对手机新鲜感刚过就发黄,再大数据推送给你漂亮的新手机壳,安排得明明白白。
聚氨酯黄变问题也困扰着我们这些抗老化助剂从业者,以前一直是一道难以翻越的大山。
然而,鲁迅曾经说过,地上本没有路,走得人多了,也就有了路。在反复尝试中,我们摸索出一些方案来,也确实解决了部分客户的聚氨酯黄变问题。
比如之前的文章中,我们探讨过(聚氨酯专用)反应型抗紫外老化助剂ChiguardR-455,本篇,我们再介绍一款解决聚氨酯抗热氧老化黄变的助剂Revonox U-5068。
照例,我们先看原理,芳香族聚氨酯为啥这么容易黄:
在异氰酸酯过量, 反应温度不足, 或混合不均匀等条件下, 异氰酸酯会与聚氨酯反应,形成脲基甲酸酯( Allophanate)结构。
脲基甲酸酯会产生三个问题
1. 产生假性的早期黏度
2. 在后续加工会形成大分子TPU
3. 产生游离异氰酸酯, 被氧化后形成带色的苯醌或醌亚胺基团,出现黄变。
从以上机理来说,抑制脲基甲酸酯的生成是保护TPU颜色与熔指稳定性的关键。
大家都知道,异氰酸酯是一个高度不饱和的基团,化学性质十分活泼,能与任何一种含有活泼氢原子的化合物反应(这也是过量异氰酸酯会与聚氨酯反应生成脲基甲酸酯的原因)。
说到这,就回到我们的强项上了,受阻酚类抗氧剂可不就是提供活泼氢原子吗。更高端的零级抗氧剂,甚至可以捕捉碳自由基,Revonox 501就是零级抗氧剂中的战斗机,其内酯型结构可以提供比常规受阻酚抗氧剂更活泼的氢原子,从而抑制TPU合成时的 Allophanate 副反应。
开头提到的Revonox U-5068是以Revonox 501为核心的复合剂,除了抑制TPU合成的副反应,还能保护TPU聚合物在高温加工过程中的颜色(拆分过氧化物),以上两种作用的协同可赋予 TPU 加工与长期使用时的稳定性,尤其在保护颜色和熔指稳定方面效果突出。
有图为证:
除了以上,聚氨酯易水解的弱点也需要考虑。
常用的抗黄变助剂626,抗黄效果是不错,一个大的问题就是容易水解,其水解后会加速聚氨酯水解。Revonox U-5068则没有类似问题,兼顾抗水解和抗高温黄变:
因此,对于在湿热环境下使用的聚氨酯,需要留意是否是易水解添加剂导致了聚合物加速降解。
部分要求透明或外观要求高的聚氨酯,如窗膜,车衣等,晶点也是一个让人头疼的问题。前面谈到晶点可能来自于大分子TPU的聚集,我们也做了验证,发现U-5068可以起到减少TPU薄膜晶点的作用。
至于抗酚黄,对U-5068那是必须的,可以放心用。
情况大概就是这样。
啊,等等,ONE MORE THING
Revonox U-5068还有一个特别的地方,细心的同学会发现以上图片中的5068都带了个L,这可不是加长的意思,其实是为了便于不同工艺中添加,分为液态(带L)和粉状(不带L),哪里发黄加哪里。
以上就是Revonox U-5068的产品介绍,欢迎大家咨询及测试。