20年专注抗紫外线、抗黄变

 
简述TPU材料产生黄变和晶点的原因及改善


      TPU全称为热塑性聚氨酯弹性体,它在日用品、体育用品、玩具、装饰材料等领域有广泛的应用。TPU具有良好的弹性,且耐磨、耐油,从分子结构上看主要有聚酯型和聚醚型两大类。TPU材料易黄变、易出现晶点问题,本文就简述下TPU材料产生黄变和晶点的原因及改善。

       一、可以这样说,TPU易变黄其实是它的一种属性,它是一种易黄变的聚合物,其分子结构中的MDI在紫外线照射下易变黄。改善TPU材料黄变的方法主要有以下几种。

       1、TPU聚合时在原料中添加抗黄变剂,如抗黄变剂BETTERSOL 1513/1514-2等都是性能不错的产品。添加抗黄剂通常会给TPU带来额外的成本,这也限制了抗黄变剂的应用范围,多应用于透明、浅颜色的TPU材料中,而黑色等深色材料中很少使用抗黄变剂

       2、TPU成品表面喷施耐黄变涂层,以保护TPU成品变黄。耐黄变涂层会在TPU成品表面形成一种保护层,避免TPU表面直接与外界环境接触而被劣化黄变。这种形式的保护目前应用也很广泛。

       3、避免日光照射TPU材料,TPU存放环境应阴凉通风,避免阳光直射曝晒。

       4、避免人工操作过程中TPU被污染。TPU成品在整理的过程中如被污染会产生黄变,如人体汗液和有机溶剂等污染,TPU制品要注意接触体的洁净,尽可能减少整理程序。

       二、TPU材料晶点产生的原因比较复杂。

      1、聚酯型TPU晶点的产生多可能和聚酯多元醇分子量分布窄宽有关系,如果分子量分布过宽,大分子部分难以在加工时塑化完全而产生晶点;添加的助剂相容性不好也会导致聚酯型TPU在加工过程中产生晶点,即塑化不完全。

       2、配方设计时R值比较高,过量的异氰酸酯产生过多交联,受熔融温度差异影响,高相对分子质量的TPU不易熔融而形成晶点。因此TPU配方设计应使R值合理。

       3、加工生产管控也很重要。如,催化剂用量比较多,过量催化剂会在双螺杆中继续反应产生不熔晶点;催化剂添加量较多,反应温度设定比较低,转速较快,料在反应过程中停留在螺杆的时间比较短,易导致反应不充分产生晶点;TPU合成工艺参数设置不合理,易导致聚合反应不充分产生晶点;生产流量波动会导致熔指波动,导致TPU熔融温度不一产生晶点;螺杆螺块损伤,螺纹块损伤导致反应过程中混合不均匀产生晶点。

       4、聚酯型TPU产生晶点其他常见原因列举。如,混料时如果不同硬度(硬度差异大)的TPU被混入,使用过程中易产生晶点。如果是同一类型混料有可能降级处理,如果是不同类型TPU混料,如醚料混入酯料,整批料只能报废;配方切换时清洗不干净也易导致TPU聚合产生晶点;除湿干燥装置在产品切换时清理不干净也会导致TPU产生晶点;原料保管不当也会导致TPU产生晶点,如聚酯多元醇或纯MDI保存不当导致反应性降低,催化剂 “失效”。