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        聚氨酯軟泡海綿的黃變，一直是一個(gè)長(zhǎng)期困擾海綿生產(chǎn)廠家和多元醇生產(chǎn)廠家的問(wèn)題。汽巴精化研發(fā)了IRGASTAB?系列抗氧劑，從根本上為海綿黃變提供了一套解決方案，本文將結(jié)合多元醇與海綿生產(chǎn)上下游的特點(diǎn)，系統(tǒng)的分析海綿黃變的原因，并闡述相應(yīng)的解決方案。

        為了解決聚氨酯軟泡海綿的黃變問(wèn)題，不少海綿生產(chǎn)廠家，特別是一些高檔海綿生產(chǎn)廠家，都試圖通過(guò)添加抗氧劑，光穩(wěn)定劑來(lái)改善海綿的抗黃變性能，但收效并不顯著。汽巴精化，作為世界上知名的抗老化添加劑供應(yīng)商，研發(fā)了IRGASTAB?系列抗氧劑，特別是其革命性產(chǎn)品IRGASTAB PUR 68，從根本上為海綿黃變提供了一套解決方案。

       通常，從添加劑的角度分析，海綿的黃變包括以下四種：

       * 海綿發(fā)泡/加工過(guò)程中，由于高溫引起的熱氧老化黃變； 
       * 接觸空氣中的氮氧化物(NOx)引起的氣熏變黃；
       * 海綿引起的織物污染； 
       * 海綿接觸紫外線而引起的黃變。

        而這些黃變，往往和抗氧劑存在著直接的關(guān)系。換句話說(shuō)，抗氧劑的存在，既有可能對(duì)以上某些黃變有著正面抑制作用，例如：海綿發(fā)泡/加工過(guò)程中高溫引起的熱氧老化黃變正是通過(guò)添加抗氧劑加以抑制的；但是，也可能起負(fù)面作用，而促進(jìn)其他種類黃變的發(fā)生，例如：胺類抗氧劑在接觸空氣中的氮氧化物(NOx，主要來(lái)自汽車尾氣)，或紫外線，會(huì)促進(jìn)海綿黃變；而抗氧劑BHT，則是織物污染的主要誘因。

        通常，多元醇生產(chǎn)廠家會(huì)在多元醇中添加一定量的抗氧劑，其目的是為了保證下游發(fā)泡廠家，在使用多元醇發(fā)泡過(guò)程中的安全生產(chǎn)。目前，國(guó)內(nèi)聚醚生產(chǎn)商主要使用的抗氧劑類型為BHT和胺類抗氧劑或酚噻氰的復(fù)配抗氧劑體系；而國(guó)際一些知名的聚醚生產(chǎn)商主要是選用一些大分子量的受阻酚類抗氧劑，與胺類抗氧劑，如汽巴的IRGANOX 1135（大分子量阻酚類抗氧劑），與IRGANOX? 5057（胺類抗氧劑）就屬于這種體系。 而作為海綿市場(chǎng)廠家，在拿到一種多元醇時(shí)，除了考慮安全，成本與發(fā)泡性能外，很少去評(píng)價(jià)多元醇中的抗氧劑體系對(duì)海綿黃變的影響。而這常被大家忽略的因素，卻隱藏著影響海綿黃變的重要原因。

        通常在理想狀態(tài)下，存在于多元醇中的抗氧劑，在海綿發(fā)泡過(guò)程中，能夠發(fā)揮抑制由于發(fā)泡本身產(chǎn)生的高溫對(duì)聚合物的老化降解，既保證了海綿發(fā)泡過(guò)程的安全生產(chǎn)，又有效防止了海綿發(fā)泡過(guò)程中的芯部黃變的問(wèn)題。但是，隨著海綿發(fā)泡完成，殘留在海綿中的抗氧劑卻容易引起許多海綿的黃變問(wèn)題。例如上面提到的：胺類抗氧劑與BHT引起的黃變與引起的織物污染。

        以下，我們將就這四類黃變，探討抗氧劑的效能與影響：

        1.評(píng)價(jià)海綿發(fā)泡/加工過(guò)程中，不同抗氧劑體系對(duì)于高溫引起的熱氧老化黃變抑制的功效。

       汽巴選用的是動(dòng)態(tài)加熱法，試驗(yàn)條件如下：

       首先，選用不同的抗氧劑，固定以下條件，進(jìn)行樣品海綿制備：

       多元醇 100 ppt
       TDI 80 61.1 ppt
       水 5 ppt 
       硅 1.1ppt
       胺 0.3ppt
       辛酸錫 0.2 ppt
       在20 x 20 x 20 cm的箱子中進(jìn)行發(fā)泡。

        然后，將含不同抗氧劑海綿在一定的溫度下加熱30分鐘，通過(guò)海綿的黃變程度，來(lái)表征抗氧劑的性能高低，以及抗燒芯能力。具體試驗(yàn)數(shù)據(jù)如下：

        說(shuō)明：圖中有四組抗氧劑配方，IRGASTAB? PUR 68是一種不含BHT，不含胺類抗氧劑的復(fù)合型抗氧劑；IRGASTAB? PUR 67是一種不含BHT，含少量的胺類抗氧劑的復(fù)合型抗氧劑；BHT+5057是市場(chǎng)上較為常用的抗氧劑類型；而PUR55是由受阻酚類抗氧劑IRGANOX 1135與胺類抗氧劑IRGANOX 5057 按照2:1比例的復(fù)配型抗氧劑）。

        在上圖中：黃色指數(shù)(YI)越低，則意味著抗氧劑體系保護(hù)效能越好。從圖中可以看出，IRGASTAB?PUR 68和IRGASTAB?PUR 67的抗燒芯能力和抗燒芯黃變的能力要好過(guò)BHT+5057以及PUR55。

        2.在評(píng)價(jià)抗氧劑接觸空氣中的氮氧化物(NOx)引起的氣熏變黃方面，我們進(jìn)行的試驗(yàn)如下：

         當(dāng)軟泡接觸環(huán)境中的廢氣時(shí)，胺類抗氧劑確實(shí)會(huì)引起黃變。

        從圖中可以看出：含胺類抗氧劑的海綿，在接觸氮氧化物后會(huì)迅速變黃，而酚噻氰接觸氮氧化物后，則會(huì)變粉紅。唯有IRGASTAB? PUR 68，顏色保持得最白。

        3.在評(píng)價(jià)抗氧劑海綿引起的織物污染方面，我們進(jìn)行的試驗(yàn)如下：

       說(shuō)明：我們用白色的棉布包覆不同抗氧劑配方的海綿，經(jīng)過(guò)氮氧化物氣熏處理后，測(cè)量棉布本身的顏色改變，Delta E越低，則氣熏變黃程度越低。從圖中可以看出，BHT是沾染紡織面料的罪魁禍?zhǔn)?！而這種類型的黃變，卻是一種長(zhǎng)期困擾胸罩，墊肩海綿發(fā)泡廠家的問(wèn)題。而IRGASTAB? PUR 68由于不含BHT，在氣熏變黃方面，表現(xiàn)非常出色。

        4.在評(píng)價(jià)抗氧劑海綿接觸紫外線而引起的黃變方面，我們進(jìn)行的試驗(yàn)如下：
氙燈老化試驗(yàn) (黑板溫度 63 °C, 無(wú)噴淋)

        說(shuō)明：在上圖中，由于配方BHT＋5057，與PUR 55均含有相同濃度的胺類抗氧劑5057，所有其對(duì)應(yīng)的海綿在紫外線照射后黃變迅速；而IRGASTAB? PUR 68由于不含胺類抗氧劑，接觸紫外線后的抗黃變性能，仍非常出色。

         為了進(jìn)一步提高海綿的光穩(wěn)定性能，汽巴研發(fā)了光穩(wěn)定劑 TINUVIN? B83與 IRGASTABPUR 68 配合使用，發(fā)揮出色的協(xié)同效應(yīng)。

        在上圖中，PUR68與B83配合使用，表現(xiàn)非常出色。

        另外，PUR 68＋B 83其在銳步照射試驗(yàn)的表現(xiàn)也同樣出眾：

        CF-05紫外光變色（參照方法：ASTM D 1148）

        在ASTM D 1148測(cè)試條件下（12小時(shí)光接觸），使用不含BHT與胺類抗氧劑，只含PUR 68的聚醚，加上光穩(wěn)定劑B 83的軟泡海綿，應(yīng)能達(dá)到銳步運(yùn)動(dòng)鞋所要求的AATCC第四級(jí)。

        綜上所述，我們推薦的海綿抗黃變解決方案是：

        1） 選用不含BHT，不含胺類抗氧劑的高性能的聚醚，推薦選用含汽巴革命性的新產(chǎn)品―IRGASTAB? PUR 68 的聚醚產(chǎn)品發(fā)泡；

        2）如果想進(jìn)一步提高耐黃變效能，需要在發(fā)泡過(guò)程中：

        * 添加1.0 - 3.0 % IRGASTAB? PUR 68 (無(wú)胺配方)， 提高海綿的抗熱壓黃變的能力。
        * 同時(shí)，添加1.5 - 3.0 % TINUVIN? B 83 (光穩(wěn)定配方)，提高海綿熱壓成型后，抗UV黃變的能力。

        我們相信通過(guò)IRGASTAB? PUR 68這一產(chǎn)品廣泛使用，能有效地提高我國(guó)海綿產(chǎn)品抗黃變性能，從而為縮短與世界先進(jìn)水平間的差距做出應(yīng)有的貢獻(xiàn)。同時(shí)，我們也相信汽巴精化能夠和中國(guó)聚氨酯行業(yè)共同發(fā)展進(jìn)步，在新的世紀(jì)里，迎接更燦爛的明天。