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聚氨酯软泡海绵黄变原因及解决方案


聚氨酯软泡海绵的黄变,一直是一个长期困扰海绵生产厂家,和多元醇生产厂家的问题。不少海绵生产厂家,特别是一些高档海绵生产厂家,都试图通过添加抗氧剂,光稳定剂来改善海绵的抗黄变性能,但收效并不显著。本文将结合多元醇与海绵生产上下游的特点,系统的分析海绵黄变的原因,并阐述相应的解决方案。

    通常,从添加剂的角度分析,海绵的黄变包括以下四种:

    1.海绵发泡/加工过程中,由于高温引起的热氧老化黄变

    2.接触空气中的氮氧化物(NOx)引起的气熏变黄

    3.海绵引起的织物污染

    4.海绵接触紫外线而引起的黄变

    而这些黄变,往往和抗氧剂存在着直接的关系。换句话说,抗氧剂的存在,既有可能对以上某些黄变有着正面抑制作用,例如:海绵发泡/加工过程中高温引起的热氧老化黄变正是通过添加抗氧剂加以抑制的;但是,也可能起负面作用,而促进其他种类黄变的发生,例如:胺类抗氧剂在接触空气中的氮氧化物(NOx,主要来自汽车尾气),或紫外线,会促进海绵黄变;而抗氧剂BHT,则是织物污染的主要诱因。

    通常,多元醇生产厂家会在多元醇中添加一定量的抗氧剂,其目的是为了保证下游发泡厂家,在使用多元醇发泡过程中的安全生产。目前,国内聚醚生产商主要使用的抗氧剂类型为BHT和胺类抗氧剂或酚噻氰的复配抗氧剂体系;而国际一席知名的聚醚生产商主要是选用一些大分子量的受阻酚类抗氧剂,与胺类抗氧剂。

    而作为海绵市场厂家,在拿到一种多元醇时,除了考虑安全,成本与发泡性能外,很少去评价多元醇中的抗氧剂体系对海绵黄变的影响。而这常被大家忽略的因素,却隐藏着影响海绵黄变的重要原因。
通常在理想状态下,存在于多元醇中的抗氧剂,在海绵发泡过程中,能够发挥抑制由于发泡本身产生的高温对聚合物的老化降解,既保证了海绵发泡过程的安全生产,又有效防止了海绵发泡过程中的芯部黄变的问题。但是,随着海绵发泡完成,残留在海绵中的抗氧剂却容易引起许多海绵的黄变问题。

    我们推荐的海绵抗黄变解决方案是:

    1)选用不含BHT,不含胺类抗氧剂的高性能的聚醚;

    2)如果想进一步提高耐黄变效能,需要在发泡过程中:

    •提高海绵的抗热压黄变的能力

    •同时,提高海绵热压成型后,抗UV黄变的能力
 

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