聚氨酯的热稳定性和防色污方法

聚氨酯的性质与热氧化稳定性取决于聚醚或聚酯链段的性质。聚醚型聚氨酯的热稳定性明显低于聚酯型聚氨酯。然而，聚酯型聚氨酯的抗水解稳定性较差。

在聚氨酯中施用抗氧剂，是为了达到下列目的：

①防止热塑性聚氨酯发生色污和失去力学性能；

②防止弹性聚氨酯纤维气熏变黄；

③作为二元或三元光稳定体系的组成部分（参见第二章）；

④稳定发泡聚氨酯。

抗氧剂在聚氨酯中的主要应用，是稳定聚醚多元醇，这是聚氨酯领域里体积最大的应用。在此，抗氧剂有双重作用。第一，加入抗氧剂以防止在生产、储存、运输过程中产生氢过氧化物。第二，防止生产发泡材料时中心部位产生色污（“焦烧”）。焦烧来源于氧化反应，此反应通过加成反应热（约170℃）以及导热性极差的泡沫体绝缘而被加速。在特殊条件下，甚至会引起泡沫体燃烧。

常用于聚氨酯的抗氧剂如下：

①2，6－二叔丁基对甲酚（AO－1）；

②β－（3，5－二叔丁基－4－羟基苯基）丙酸十八烷基酯（AO－3）；

③四－β－（3，5－二叔丁基－4－羟基苯基）丙酸季戊四醇酯（AO－4）；(www.xing528.com)

④三亚乙基乙二醇－双（3－叔丁基－4－羟基－5－甲基苯基）丙烯酸酯（AO－9）；

⑤1，6－六亚甲基二－β－（3，5－二叔丁基－4－羟基苯基）丙烯酸酯（AO－10）；

⑥4，4′－二叔辛基联苯胺（AO－25）等。

通常采用动态差热分析法（DTA，DSC）来评价施于多元醇的抗氧剂作用效果，在恒定加热速率下，测定出现放热反应的温度（即氧化温度，参见表1－5－37）。

表1－5－37 稳定化处理对聚醚多元醇氧化温度的影响^*

注：*DSC：氧气环境，加热速率为8℃/min，抗氧剂浓度：0.05%。

开发了一种比较实际的方法，即将发泡聚氨酯材料切割成小块，放在铝箔上在空气下加热。评价抗氧化指标是色污程度，在恒温下测定加热时间，或在恒定加热时间下的温度（参见表1－5－38）。

表1－5－38 软泡聚氨酯的热氧化稳定性^*

注：*聚醚多元醇含0.05% AO－1；2cm厚泡沫材料放在铝箔上，空气环境。

为防止焦烧施用抗氧剂的浓度约0.3%。芳香胺效果很好，但其浓度不能超过0.05%，这是因为它容易产生色污。因此，芳香胺常与酚类抗氧剂合用。