[发明专利]一种改进聚氨酯耐老化性能的复合添加剂及其应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种聚氨酯改性产品，特别是一种改进聚氨酯耐老化性能的复合添加剂及其应用。

背景技术

聚氨酯高分子材料具有耐油、耐磨、耐寒、耐屈曲、机械强度好等优点，具有优良的综合性能，但也存在耐湿热性差、水解稳定性差、光照变色、不耐霉菌等老化性能差的缺点。由其制成的聚氨酯(PU)合成革是目前世界上代替天然皮革制品最为理想的材料，主要应用于鞋类、衣料、箱包袋、球类、家具、汽车、柔性容器、管道、输送带、帆布等领域。由于PU革耐老化性能方面的不足，老化至使产品表面产生光泽度降低、龟裂、粉化、脱落等严重问题，大大缩短了使用期限，传统的聚氨酯已不能满足更高的使用要求。显然，如果能克服PU革的耐老化差的缺点，则其应用范围将会进一步扩大。

聚氨酯树脂会发生老化反应，是因为聚氨酯分子含有的醚键、酯键、苯环、氨基甲酸酯等都是不够稳定的结构。在生产使用过程中，残留或污染的某些金属离子、过氧化物、自然界无处不在的氧、紫外线、霉菌和水等，均容易导致聚氨酯高分子发生分子重排、酶降解、自由基反应和水解等降解反应，产生老化，同时，酯链断裂所产生的残存端羧基能进一步自动催化降解的过程，特别是在高温的情况下，降解反应将加速进行。从上面的分析可以知道，分子重排、自由基反应、细菌降解和水解，是聚氨酯老化的最重要的反应机理，也是产生老化的最主要因素。

发明内容

本发明的目的是针对聚氨酯老化的原因和老化的反应机理，提供一种能综合全面解决聚氨酯高分子材料耐老化性能的复合添加剂。

一种改进聚氨酯耐老化性能的复合添加剂，其包括如下成份：A、一种能把粉状、液态和颗粒状的有机、无机物组合在一起，并与聚氨酯树脂具有良好的共混相容性的捏合剂，用量按总配方，以重量计为75～85份，

B、纳米二氧化硅，其重量比占有效成分的40～80％。

复合添加剂中的纳米二氧化硅分布于高分子材料的链中间，由于纳米二氧化硅表面严重的配位不足、庞大的比表面积以及表面欠氧等特点，具有极强的活性，表现出奇异的理化特性，能大幅提高聚氨酯高分子的各种抗老化性能，同时提高高分子材料的强度和耐磨性，改善材料表面的光洁度。更为难得的是其化学性稳定，保证了抗老化效果的持久性。其中的捏合剂能把粉状、液态和颗粒状的有机无机物，组合在一起，并与聚氨酯树脂具有良好的共混相容性。

所述的复合添加剂还包括有抗氧剂，其重量比占有效成分的10～50％。

抗氧剂能消除聚氨酯高分子中刚刚产生的自由基，或者促使氢过氧化物的分解，阻止链式反应的进行。有效防止聚氨酯高分子的耐热氧化。

所述的复合添加剂还包括有广谱纳米抗菌粉，其重量比占有效成分的4～8％。

所述的广谱纳米抗菌粉具有耐较高温度、较高安全性、较高的长效杀菌作用，可分散于有机溶剂，细菌抗药性不易产生，几乎对所有菌种(细菌、真菌、酵母、霉菌、藻类等)均有极强的杀灭能力，可有效防止聚氨酯树脂的酶降解。

所述的复合添加剂还包括有紫外线吸收剂，其重量比占有效成分的2～4％。

紫外线吸收剂可以有效地改善紫外线对聚氨酯的光氧化降解作用。

所述的复合添加剂还包含有水解稳定剂，其重量比占有效成分的1～5％。

水解稳定剂，可与聚氨酯高分子材料中的羧酸反应，生成酰脲衍生物，可大幅提高聚氨酯的耐水解和湿热老化性能。

可用于本发明的捏合剂有很多，以下是申请人提供的几种：

本发明的捏合剂或为聚氨酯树脂、或为氯醋树脂、或为丙烯酸树脂、或为环氧树脂、或为硝化树脂，或为它们两者的组合，或为它们几种的组合，以及稀释用的溶剂。

本发明的另一个目的还在于提供该复合添加剂的应用。

本发明的复合添加剂的应用为：把上述的复合添加剂，按市售PU树脂(粘度8万cps/25℃，固含量为30％)重量比的5～20％添加，其它按传统方法操作，就能获得效果显著的耐老化性能。

综上所述的，本发明的优点在于：

本发明通过捏合剂，把具有长效和短效的，有机和无机的，颗粒状、粉状和液态的各种耐老化助剂，捏合在一起，形成高效耐老化复合添加剂，下游厂家只要按比例添加于聚氨酯高分子材料中，就能大大增加其材料的各种抗老化性能，同时提高高分子材料的强度和耐磨性，改善材料表面的光洁度。因此，对于下游厂家来说，添加使用方便，大幅简化了操作工艺。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明进行更详细的描述。

实施例1