聚氨酯-共軛有機(jī)化合物復(fù)合材料抗老化性能的研究.pdf

1、聚氨酯彈性體的分子結(jié)構(gòu)中含有氨基甲酸酯、異氰酸酯、脲基及縮二脲等基團(tuán)，當(dāng)聚氨酯暴露在紫外光環(huán)境中，氨基甲酸酯在紫外線輻照下發(fā)生C-N鍵斷裂，生成氨基自由基和烷基自由基，氨基自由基鍵聯(lián)形成中間體后失去氫會生成含發(fā)色基團(tuán)的偶氮化合物，外觀表現(xiàn)出不同的顏色；與苯環(huán)相連的氨基自由基能夠失去一個氫自由基產(chǎn)生醌式結(jié)構(gòu)，顏色多數(shù)為橙色或者橙紅色；硬鏈段的脲基被氧化，生成生色基團(tuán)，導(dǎo)致聚氨酯黃變；吸收紫外線后聚氨酯分子內(nèi)發(fā)生重排，使聚氨酯黃變，力學(xué)性能

2、及其它性能變差。為了抑制聚氨酯的老化或黃變，有些研究報導(dǎo)使用抗氧劑和光穩(wěn)定劑。
　　鑒于類胡蘿卜素分子結(jié)構(gòu)中含有多個共軛烯鍵：β-胡蘿卜素分子結(jié)構(gòu)中含有11個π電子共軛雙鍵，維生素A醋酸酯結(jié)構(gòu)中含有5個π電子共軛雙鍵，其結(jié)構(gòu)具有阻止自由基破壞、吸收紫外線、耐候等功能，無毒且環(huán)境友好。本文選用維生素A醋酸酯和β-胡蘿卜素兩種分子結(jié)構(gòu)中含有共軛雙鍵的有機(jī)化合物作為聚氨酯的添加物，考察復(fù)合材料的耐紫外線性能和耐老化性能。
　　論文

3、以聚合物多元醇(PCL、PEA、PTMG)—甲苯二異氰酸酯(TDI)—3,5-二甲硫基甲苯二胺(DMTDA)為原料體系，維生素A醋酸酯和β-胡蘿卜素為添加劑，采用預(yù)聚法制備聚氨酯復(fù)合材料，用紫外光加速老化過程，通過色差分析、力學(xué)分析、紫外光譜分析、耐溶劑溶脹性能分析、動態(tài)力學(xué)性
　　能分析（DMA）等測試手段考察復(fù)合材料的各項性能。
　　色差分析表明，在紫外環(huán)境下，共軛有機(jī)化合物對聚氨酯材料的黃變老化具有抑制作用。
　

4、　力學(xué)性能測試表明，聚氨酯/共軛有機(jī)化合物復(fù)合材料與純PU相比，經(jīng)過紫外線老化后，復(fù)合材料的拉伸強(qiáng)度和斷裂伸長率的變化值小于純聚氨酯，說明共軛有機(jī)化合物的加入能改善聚氨酯材料的耐紫外性能。
　　紫外光譜分析可知，聚氨酯材料在紫外線輻照下吸收強(qiáng)度和吸收峰位置發(fā)生改變，通過不同老化時段紫外線吸收光譜圖的不同，可以得出共軛有機(jī)化合物對聚氨酯的老化有抑制作用。
　　耐溶劑性能的測定表明，受紫外線輻照后，共軛有機(jī)化合物中的部分烯鍵斷開