tpu的光穩(wěn)定化如上文已指出的,迄今為止,重要的tpu的代表通常是具有指定鏈段的共聚醚-酯。由對苯二甲酸二甲酯、聚四氫呋喃乙二醇與 1,4-丁二醇通過酯交換反應(yīng)制得的聚醚-酯(結(jié)構(gòu) MWV)即是這類化合物的一個(gè)典型代表。
tpu對光氧化相當(dāng)敏感,這限制了它的室外應(yīng)用。關(guān)于如何防止這類化合物的紫外誘導(dǎo)氧化,目前尚無成熟的方法。不過,根據(jù)現(xiàn)有的光氧化機(jī)理的知識分析,可題暖聚合物自由基鏈氧化的光穩(wěn)定劑,對tpu的光穩(wěn)定化應(yīng)當(dāng)是有效的。因此,除了用于防止熱氧化的酚類抗氧劑外,可用于這類彈性體的典型光穩(wěn)定劑應(yīng)當(dāng)是苯并三唑型及二苯甲酮型紫外吸收劑。加入 HALS 也可能會(huì)降低鏈氧化的速度。與對很多其他聚合物相同,在彈性體中同時(shí)加入紫外吸收劑及 HALS,可發(fā)揮協(xié)同效應(yīng)。但須再一次指出關(guān)于tpu的光穩(wěn)定化,迄今無經(jīng)驗(yàn)可循。
聚丙烯酸酯的光穩(wěn)定化在聚丙烯酸酯和聚甲基丙烯酸酯中,重要的是聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)。PMMA廣泛用作飛機(jī)和建筑物的窗玻璃,室外的標(biāo)識牌和燈具用品及很多其他用途,如展覽臺的櫥窗、柜臺頂、汽車后燈等。在這類應(yīng)用中,PMMA 經(jīng)常會(huì)遭受人工紫外光和/或日光的輛照。盡管 PMMA 比大多數(shù)塑料對紫外光要穩(wěn)定,但在很多應(yīng)用場所,加入光穩(wěn)定劑仍然是需的。而且,光穩(wěn)定劑對 PMMA 制品還具有紫外過濾器的作用。因此,對用作飛機(jī)窗玻璃的 PMMA,為了減輕太陽對它的作用,常選用苯并三唑型紫外吸收劑作為光穩(wěn)定劑,UVA-1 即是一個(gè)典型的例子,其用量為 0.05%~0.2%。對于含染料的 PMMA,例如用作汽車后燈的 PMMA,為了保護(hù)其中的紅色染料,也采用紫外吸收劑。
HALS 對 PMMA 也具有的光穩(wěn)定作用。被 HALS 穩(wěn)定化的 PMMA,在室外自然老化及人工加速老化實(shí)驗(yàn)中,并未發(fā)現(xiàn)其分子量降低/*。含有紫外吸收劑的 PMMA 板,在經(jīng)5年自然老化后,其力學(xué)性能(抗蟠變強(qiáng)度)僅略有降低,在空氣中的開裂情況也很輕微。但如果252以開始形成裂紋時(shí)的伸長率及抗有機(jī)溶劑的能力作為評價(jià)老化標(biāo)準(zhǔn)的話。則 PMMA 的變化還是較明顯的。
這再一次說明,tpu的光穩(wěn)定化應(yīng)根據(jù)材料預(yù)定的特殊使用場合考慮。的研究指出*W,PMMA在不同氣候條件下老化時(shí)產(chǎn)生的裂紋包括兩部分。第-部分是可回復(fù)的,它由老化期間大氣的相對濕度所決定,由下午 3 時(shí)的平均相對濕度可得出的擬合結(jié)果。二部分是不可回復(fù)的,它是聚合物化學(xué)降解的結(jié)果,與日平均高溫度有美。盡管可以肯定,日光也是引起 PMMA發(fā)生不可回復(fù)裂紋的一個(gè)因素,但由于對日光強(qiáng)度缺乏定量的數(shù)據(jù),所以尚無法建立日光與 PMMA 不可回復(fù)裂紋的相關(guān)性。
各種紫外吸收劑、HALS 及它們的混合物對防止 2mm 厚 PMMA 鑄塑板在人工老化中變色的作用。可以看出,即使經(jīng)長期曝光,PMMA 也不易發(fā)黃。加人紫外吸收劑和/或 HALS,對這方面并沒有很大改變;但對 PMMA 在 420nm放長下的透射率,光穩(wěn)定劑則有一定的貢獻(xiàn)。與未穩(wěn)定化的試樣相比,HALS可在一定程度上
延襲 PMMA 老化時(shí)透射率的降低,但紫外吸收劑在這方面則沒有什么效果。對 PMMA老化時(shí)分子量的變化,不同光穩(wěn)定劑的作用也是不一樣的。由費(fèi) 2.218 可知,在 PMMA也要使分子及黏度均降低。而紫外吸收劑,特別是 HALS,在防止分子量及黏度變化上則作不大的情況下,其特性黏度則下降題產(chǎn)重,這說明此時(shí) PMMA 發(fā)生了大量的鏈斷裂,因而對 PMMA 的光穩(wěn)定化。不是總能同時(shí)使用 HA1.S 及紫外吸收劑的.
對甲基丙烯酸甲酸與丙烯腈的共聚物,其發(fā)黃速度與力學(xué)性能的惡化速度比 PMMA要快,這是因?yàn)楸╇娼M分的不利影響所致,加入紫外吸收劑,可大為減緩此共聚物室外老化時(shí)的黃化[**2。甲基丙烯酸甲酯與甲基丙烯酸酯的共聚物比 PMMA 更耐老化'**,這是因?yàn)楣簿畚镏械臍堄鄦误w量比均聚物少,將甲基丙烯酸甲酯與1(吩噻嗪基)-3-(p-茴香基)-2-丙烯-1-酮的雙雄山(結(jié)構(gòu)LXWV)共聚.
tpu的光穩(wěn)定性及熱穩(wěn)定性均能改善,但是,此共聚物是以253.7mm 彼長的光輻照,故所得的上述結(jié)果可能不能與自然老化相關(guān)聯(lián)。已證實(shí),水楊酸甲酯不能有效地保護(hù)太陽光電裝置的 PMMA 透鏡**”。實(shí)際上,此穩(wěn)定劑可發(fā)生光誘導(dǎo)的脫羧而產(chǎn)生苯酚。