如何提高聚氨酯（PUR）的光稳定性？

聚氨酯的光稳定性很大程度上取决于其化学结构，即异氰酸酯和多元醇这两个组分。若以泛黄作为测试指标，由脂肪族异氰酸酯和聚酯二元醇所得到的聚氨酯的光稳定性是最好的，而由芳香族异氰酸酯和聚醚二元醇所得到的聚氨酯的光稳定性最差。但若考察机械性能，以上所述并不一定成立。

由于PUR的光降解具有双重机理，即通过直接吸收紫外光辐射而进行光致弗利斯（Fries）重排，产生重排产物以及光敏自由基链式氧化反应，进行稳定化处理就相应有两种可能性：一是加入紫外线吸收剂，以减少直接吸收光辐射，如有可能最好能钝化激发单线态；二是通过加入诸如酚类抗氧剂或受阻胺这样的自由基受体，以抑制氧化链。除了2－（2′－羟基苯基）苯并三唑类紫外线吸收剂外，受阻胺单独使用或与苯并三唑类合用都是很有效的稳定剂。

表2－5－24列出不同稳定剂对聚醚型聚氨酯的机械性能的影响。从中可见，HALS－1与UVA－6合用的效果最好。对于聚酯型聚氨酯也是同样情况。

表2－5－24 聚酯型芳香族聚氨酯铸膜（50μm厚）的光稳定性^［217］

注：*无残留样品。

自然老化试验：佛罗里达隔着玻璃进行光照［580kJ/（cm²·a）］，面南45°。

在表2－5－25中列出的数据证实了受阻胺（低分子或聚合型）在隔着玻璃自然老化条件下的优越性能。在非热带气候的中欧进行直接辐射，样品变色远比失去拉伸率要快得多。与在隔着玻璃自然老化条件下情况有所不同：在中欧（巴塞尔）变色和机械性能下降同时发生，而在热带气候（佛罗里达）下，含有HALS的样品首先发生拉伸率下降，而后才出现变色。

出于审美观点，对用于鞋底料的闭孔型聚氨酯进行光稳定处理是十分重要的。当单独使用受阻胺时，效果不如受阻胺与苯并三唑或酚类抗氧剂合用的效果（参见表2－5－26）。HALS－1与紫外线吸收剂UVA－6合用时，可提高稳定效果。然而，只有使用三组分稳定体系HALS/酚类抗氧剂/紫外线吸收剂时效果才最佳。这于PUR薄膜的情况不同，其最佳效果可通过单独使用HALS或HALS与紫外线吸收剂合用来达到。而对于PUR发泡材料，则必须再加入酚类抗氧剂才能达到最佳使用效果。

表2－5－25 芳香族聚酯型聚氨酯铸膜（60μm厚）的光稳定性^［217］

注：自然老化试验：巴塞尔［340kJ/（cm²·a）］，面南45°，隔着玻璃1980.7开始，直接照射1981.7开始；佛罗里达［580kJ/（cm²·a）］，面南45°，隔着玻璃和直接光照1980.8开始。(www.xing528.com)

表2－5－26 柔性聚酯型聚氨酯泡沫的光稳定性^［217］

注：加速老化试验：氙灯（150），测定泡沫体表面的黄色指数。

酚类抗氧剂的结构对PUR泡沫材料的稳定性也有很大影响。从表2－5－27中可见，光稳定剂配方保持不变，不同的酚类抗氧剂之间的差别可达3倍。

表2－5－27 酚类抗氧剂对白色柔性聚酯型聚氨酯泡沫光稳定性的影响^［217］

注：光稳定配方：0.25% AO+0.5% HALS－4+0.5% UVA；加速老化试验：氙灯（150）。

在表2－5－28中对聚酯型和聚醚型聚氨酯进行了比较。显然，后者的光稳定性优于前者。这与在PUR热氧化时所看到的现象正好相反。从表中还可看到苯并三唑类紫外线吸收剂与酚类抗氧剂和HALS合用的效果。

表2－5－28 白色聚酯型和聚醚型聚氨酯光稳定性的比较^［217］

注：光稳定配方：0.25% AO－9+0.5%HALS+0.45%UVA；加速老化试验：氙灯（150）