反應性高分子化添加劑的獨特優(yōu)勢——為聚氨酯提供優(yōu)越的性能保護
如何保持聚氨酯制品長期穩(wěn)定，對PU成品及多元醇生產(chǎn)商來說一直是挑戰(zhàn)，而且收效甚微。與以往相比，人們開始更多的關注于如何控制VOC和耐紫外光穩(wěn)定性等。同時聚氨酯制品的視覺外觀，尤其對終端用戶來說，仍是確定產(chǎn)品價值及其性能的關鍵因素之一。
當前聚氨酯耐老化降解面臨的主要問題：
1.高性能無胺無游離酚聚醚/聚酯多元醇穩(wěn)定劑
特別是胺類抗氧劑用作聚醚多元醇穩(wěn)定劑以及海綿抗燒心劑和抗黃變體系的存廢問題，對于聚醚多元醇廠商而言，在提高聚醚本身的起始氧化溫度方面，胺類抗氧劑比其他類型抗氧劑的效果更好，抗燒心效果也更加明顯，但胺類抗氧劑的使用也會導致海綿制品存放和后加工時容易變黃。特別是在生產(chǎn)高檔家俬海綿，胸圍綿，汽車用火焰復合海綿和高端工業(yè)用海綿的時候，隨著對原料質量要求的日益嚴苛，對新型高效低副作用的抗氧劑技術的需要越來越迫切，尤其用于白色海綿的聚醚多元醇，要求不含游離胺和游離酚的呼聲越來越高。
2.普通抗氧劑在原料及發(fā)泡配方中的使用而導致的引入額外的VOC
隨著消費者及汽車廠商對VOC和有害物質的日趨關注，如何防止由于外在添加劑的引入額外帶來的VOC和有害物質是否成為聚氨酯行業(yè)討論的焦點，特別是近年來關于乘用車內部空間苯類和醛類物質的控制問題。
如何跳出現(xiàn)有的解決方案的局限，幫助該行業(yè)解決產(chǎn)品耐光性和耐降解的同時杜絕上述問題是至關重要的命題。該論文旨在闡述高分子鏈化添加劑的新發(fā)展——高性能的抗氧劑及相關衍生產(chǎn)品和反應性著色劑，為上述挑戰(zhàn)提供的全新解決方案。
1.高分子改性的優(yōu)勢
Milliken反應性高分子抗氧劑、紫外光吸收劑和著色劑采用獨有的高分子化技術，產(chǎn)品均含有一個或多個活性羥基(圖1)，可在聚氨酯產(chǎn)品生產(chǎn)中直接參與反應并鍵合在分子鏈段中。因此在多元醇的生產(chǎn)和聚氨酯生產(chǎn)中具有獨特優(yōu)勢——提高產(chǎn)品性能，例如減少海綿燒心現(xiàn)象及耐煙熏褪色，改善或降低VOC，增強光穩(wěn)定性，另外Milliken反應性染料制造的聚氨酯產(chǎn)品有更多樣的鮮亮色調。采用高分子鏈化技術，可大大提高顏色和助劑與原材料的相溶性，甚至將原料的固體有效成份轉化為液體產(chǎn)品，操作更為簡易，并且極大地減少了制品中小分子物質的揮發(fā)和遷移現(xiàn)象。
2.高分子抗氧化劑
與其他聚合物產(chǎn)品類似，聚氨酯產(chǎn)品極易變色和降解。降解過程受不同環(huán)境影響，比如光和熱?？寡鮿┠艹掷m(xù)保護聚合物的原本架構。各類傳統(tǒng)抗氧劑在高分子聚合物中起初效果很好，但極易隨著終端產(chǎn)品存放或使用過程而遷移、揮發(fā)或升華掉，同時小分子的遷移和揮發(fā)也帶來VOC控制的風險。而沒有添加抗氧劑的聚合物產(chǎn)品，其使用壽命會大大縮短。為延展穩(wěn)定性能，Milliken化學公司研發(fā)了一種高分子化的內酯類抗氧劑，并且在高分子鏈端帶有伯羥基。MilliguardAOX是一種具有反應性的高分子化碳自由基捕捉劑，能有效防止聚氨酯在生產(chǎn)及成品的應用過程中發(fā)生氧化降解，通過穩(wěn)定烷基自由基來阻止降解，持續(xù)有效。圖2,3是美利肯抗氧劑作為聚醚多元醇穩(wěn)定劑與市面上商業(yè)化的聚醚在發(fā)泡后做的VDA278測試對比。
由于美利肯高分子抗氧劑具有反應性，可在發(fā)泡反應過程中與異氰酸酯進行化學鍵合，因此不會導致遷移并揮發(fā)出來，大大降低了工業(yè)生產(chǎn)中由于外加助劑帶來的VOC含量偏高的問題。
