tpu氧化降解原理
發(fā)布日期：2021-07-14 瀏覽：1243次
聚合物的降解會產(chǎn)生大量氧化產(chǎn)物，如過氧化物、乙醇、酮、醛、酸、過酸、過酸酯和r-內(nèi)酯。而高溫、光照和催化劑，如某些金屬和金屬離子，都會增加其氧化速率。一般來說，大多數(shù)聚合物都含有易發(fā)生氧化降解反應(yīng)的結(jié)構(gòu)單體。
光學(xué)分析表明，聚合物的降解產(chǎn)物與低分子量烴類的降解產(chǎn)物具有同樣的官能團(tuán)。tpu通過鏈聚合、加聚或縮聚作用制得。然后再經(jīng)過幾道加工步驟得到成品。
在整個加工過程中，tpu都會受到熱和機(jī)械剪切的作用。所設(shè)計的成品使用期限一般都為好幾年，并且它們的化學(xué)、物理和力學(xué)性能及感觀性在使用期內(nèi)幾乎不發(fā)生變化。然而，由于tpu制品在整個使用期間都伴隨有氧氣、熱量、光照和水的存在，在這些條件下，聚合物的分子鏈便會發(fā)生氧化斷裂、鏈貧支或交聯(lián)反應(yīng)、因此tpu工業(yè)的基礎(chǔ)便包括對氧化降解的了解及其預(yù)防。
除了氧化反應(yīng)以外，加工過程中還可能發(fā)生老化現(xiàn)象。首先，若成品的溫度低于tpu的熔點(diǎn)或玻璃化轉(zhuǎn)變溫度，那么就可以觀察到結(jié)晶或弛豫過程，此過程可導(dǎo)致老化并能增加氧化降解的敏感性。其次，聚酯、聚酰胺和聚氨酯都可能由于水解而導(dǎo)致鏈的斷裂，從而發(fā)生降解。，填料、顏料、增強(qiáng)材料和其他添加劑同樣會影響產(chǎn)品的氧化敏感度。
對聚合物氧化的研究源于人們對天然橡膠老化現(xiàn)象的關(guān)注。Hoffmann對橡膠老化與其對氧的吸收之間的關(guān)聯(lián)性進(jìn)行了研究。無論有機(jī)化合物是否暴露在空氣中，它與分子氧之間的反應(yīng)都會自動進(jìn)行，因此，后來此類反應(yīng)被稱為自氧化。自氧化有兩個特征，即自催化作用和添加劑的作用。這兩個特征都是典型的自由基反應(yīng)（也稱為均裂反應(yīng))，并兀乎總是鏈?zhǔn)椒磻?yīng)。 Bolland 和 Gee•首先研究了自氧化反應(yīng)。研究結(jié)果認(rèn)為自氧化反應(yīng)為百由基引發(fā)的鏈反應(yīng)，該反應(yīng)與其他自由基反應(yīng)一樣，經(jīng)歷了三步反應(yīng)：即鏈引發(fā)、鏈傳遞和鏈終止。
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