聚氨酯合成革的老化与防老化

    聚氨酯（PU）合成革（以下简称PU革）是目前世界上代替天然皮革制品最为理想的材料，主耍应用于鞋类、衣料、箱包袋、球类、家具、汽车、柔性容器、管道、输送带、帆布等领域。PU革的生产于50年代初期在德国、美国、日本开始起步，由于其具有其他合成革无法比拟的优点，如易于根据需要进行分子结构设计、低温下柔韧性好等，因而迅速发展起来，产量不断增加，花色品种也不断更新换代．我国1979年在广州合成革厂有了第一台pU革生产装置，随后烟台台成革厂从日本引进年产300万平方米的pU革生产线，1984年试生产结束并通过国家级验收．目前，我国已有40多条pU革生产线，年产量干法3000万平方米，湿法2440万平方米。

    革用

    pU是一种热塑性弹性体，由硬链段与软链段构成，随着硬链段的比例增加，其强度、断裂伸长、硬度随之增加．但增加硬链段过多，会使之失去弹性而使制革变得困难，一般硬链段占聚合物总重量的25％～50％．工业上通常用含羟量的聚酯或聚醚与异氰酸酯反应制得。生产中一般使用聚酯多元醇，其中以己二酸与乙二醇制得的聚酯用得最广，异氰酸酯有芳香族和脂肪族、脂环族之分，后者合成的

    PU久置不变黄，但价格贵、毒性大。目前一般使用的是芳香族中的MDI和TDI。由于MDI的空间取向比TDI规整，用MDI合成的PU其结晶性较好，耐热、弹性及泛黄性也要好一些，加上固态MDI无毒，凝固点为41C，易熔，可以采用低温一步法工艺生产。所以尽管TDI便宜，但绝大多数使用的都是MDI。

    PU革具有耐油、耐磨、耐寒、耐屈曲、机械强度好等优点．但也存在水解稳定性差、光照变色、不耐霉菌、不耐热、透湿性差等缺点。

    由于pU革有它的不足，pU革有时会发生龟裂，甚至一块一块剥落．显然，如果能克服PU革的缺点，则其应用范围将会进一步扩大。日本巳经制定了汽车、家具用pU革的参考标准，其中对水解稳定性的要求是在70C和相对湿度95%的环境中，10周后仍保持60％以上的强度；对耐光性的要求是在耐气俟牢度试验仪中照射400h后，黑板测温计温度；汽车用PU革为83℃，家具用为63℃，强度仍保持60%以上；对耐热性的要求（仅对汽车用PU革）为120C吉尔老化恒温箱中保持400h，强度仍保持60%以上；对家具用PU革以使用寿命为10年做基础。由于pU涂层位于pU革的表层，所以，PU革的老化问题实际上就成了pU涂层的老化问题．

    影响PU革老化的主要因素

    在自然界中，普遍存在着热、空气、阳光、潮气，这些都是影响PU革老化的因素。

    热的影响

    聚合物的稳定性通常依赖于它的化学结构和键的离解能．PU不是均聚物，它是由多元异氰酸酯、多元醇和胺类扩链剂等形成的，所以提高环境温度，实际上是相当于提供了键的离解能．由于热的作用，会发生下列反应：

    R-NH-CO-O-R'→R-NH-R'＋CO2↑

    由于产生了热降解，结果使产品的力学性能下降．在热的作用下，还会由空气中的氧引发自由基连锁反应，这一反应大约在80℃开始，100℃以上加速反应．与聚醚型PU相比，聚酯型PU对热氧化裂解是相当稳定的．

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