怎么改善环保材料TPU的耐候性

TPU十分坚硬耐用，具有抗拉，抗压，耐油和抗磨损的特点，硬度等级从55A-88D。并且在－45摄氏度－75摄氏度可抗弯曲疲劳，且具有很好的弹性，因此十分适合用于生产承重部件。TPU的存在方式有很多种，如树脂，板材，管材和薄膜等。其自然形态是不透明的，但是可以通过加工处理使其透明。

聚氨酯热塑性弹性体无毒、无味，可溶于甲乙配、环己酮、四氢呋喃、二氧六环、二甲基甲酰胺等溶剂，也能溶于甲苯、醋酸乙酯、丁酮、丙酮以适当比例组成的混合溶剂中，呈现无色透明状态，有较好的贮存稳定性。

TPU材料已广泛应用于日常生活、食品、医疗、消防、工业、农业、渔业等多种应用领域。目前工业用管材仍多以PVC为主，因考虑到环保法规、耐用程度以及先进工业的各种需要，TPU取代PVC成为高端应用材料的趋势逐步攀升。工业用管材如压裂软管、消防水带、气动管、液压管、输油/输水管以及园艺灌溉水管等皆开始采用TPU材料进行改良。

由TPU制得的产品在自然环境中长期使用或存放，受光、热、氧和水分等影响，外观特性和物理机械性能等会大幅度下降，甚至失去实用价值。

影响其外观及物理力学性能的主要因素为所采用的芳香族二异氰酸酯在紫外光照射后氧化形成双醌亚胺显色基团，进一步引起含芳基TPU的自动氧化降解，使TPU广泛地产生化学交联、变脆和不溶解，并使颜色由黄色变到棕色。而脂肪族TPU是色稳定的。改善其耐候性的方法主要有以下两种。

1、添加助剂

在TPU中添加合适的光稳定剂、氧化稳定剂和热稳定剂可达到改善其耐候性之目的。然而在添加这些稳定剂时还应作合理的选择和匹配。以避免这些添加剂产生相消效果。

添加效果较好的颜色稳定剂有季戊四醇亚磷酸酯和季戊四醇二磷酸酯。前者对反应各组分的活性有一定影响，后者则无影响。

2、屏蔽

该法是在TPU中添加碳黑、白碳黑、钛白粉、碳酸钙等或色料，不仅对其色变和老化降解起屏蔽作用，而且还可降低成本。也可解释为高能射线在聚合物中产生自由基，这种自由基共价结合到自由边缘的“活性中心”或结合到含炭粒子的芳环上，不是降解，而是被照射的含炭基料结合在一起。添加量可根据不同的使用要求而定，一般为TPU量的1-50wt％。

TPU为100％可回收的环保材料，拥有广大的市场潜力，尤其在塑料管材的用料选择，也是目前公认的绿色环保材料。