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業(yè)界資訊
從分子結(jié)構(gòu)上解釋說明TPU材料黃變現(xiàn)象
發(fā)布日期::2022-04-07 09:55:09

為什么有些TPU材料的制成品使用時間長了后會變黃,如常見的ETPU發(fā)泡鞋底等,即使這類TPU材料中添加了抗黃變劑等功能性助劑,依然只是延緩它的黃變程度,而非能徹底阻止其黃變。本文就從TPU材料的分子結(jié)構(gòu)上來對其逐漸黃變的現(xiàn)象做一解釋。 

 TPU(Thermoplastic polyurethanes)是熱塑性聚氨酯彈性體的簡稱,是一種由二異氰酸酯、擴(kuò)鏈劑、多元醇組成的多相嵌段共聚物,如左圖。TPU根據(jù)二異氰酸酯的種類不同,主要分為芳香族TPU和脂肪族TPU,兩者的性能差異主要集中在耐黃變性上。常用的芳香族TPU不耐黃變,芳香族TPU常用組分是二苯甲烷二異氰酸酯(MDI);脂肪族TPU常用組分是六亞甲基二異氰酸酯(HDI)。

 生活中用到的TPU大部分是芳香族TPU,它之所以容易黃變,是因為MDI上的苯環(huán)結(jié)構(gòu)。MDI在兩個苯基之間有亞甲基橋,這個亞甲基在有紫外線的情況下容易被氧化,從而失去亞甲基橋上的氫而被氧化。這種化學(xué)反應(yīng)在兩個芳環(huán)之間形成共軛體系,稱為醌亞胺。這種氧化反會導(dǎo)致TPU不可逆轉(zhuǎn)的泛黃,反應(yīng)原理如右圖。如上舉例說明的ETPU產(chǎn)品如果是采用芳香族TPU進(jìn)行發(fā)泡制成的,那其長期使用后出現(xiàn)發(fā)黃現(xiàn)象就在所難免。 

 脂肪族TPU,又叫無苯TPU。它的二異氰酸酯分子結(jié)構(gòu)是直線型,相對芳香族TPU來說,耐黃變性大幅提高。得益于脂肪族TPU優(yōu)異的耐黃變性能,現(xiàn)已有運(yùn)動品牌將其應(yīng)用到鞋中底材料中,用以提升鞋材的品質(zhì)。


標(biāo)簽:   抗黃變劑
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