咱們先來(lái)了解一下，聚氨酯為什么會(huì)變黃？這就像人為什么會(huì)變老一樣，原因有很多，但主要的“元兇”就是紫外線！

紫外線就像一把鋒利的“光刀”，它能切斷聚氨酯分子鏈，引發(fā)氧化反應(yīng)，產(chǎn)生醌類結(jié)構(gòu)。而這些醌類化合物，就是導(dǎo)致黃變的罪魁禍?zhǔn)?。?jiǎn)單來(lái)說(shuō)，可以理解為紫外線誘發(fā)了“化學(xué)反應(yīng)”，生成了一些有顏色的東西。

除了紫外線，高溫、氧氣、殘留催化劑等，也都是導(dǎo)致聚氨酯黃變的“幫兇”。它們會(huì)加速氧化反應(yīng)，讓黃變來(lái)得更快。

所以說(shuō)，想要抗黃變，就得像防曬霜一樣，阻擋紫外線的侵害；像冰箱一樣，保持低溫；像真空包裝一樣，隔絕氧氣；像良醫(yī)一樣，去除病灶（殘留催化劑）。

二、光老化實(shí)驗(yàn)：模擬“歲月神偷”，加速檢驗(yàn)抗黃變效果！

知道了黃變的原因，我們就得想辦法來(lái)驗(yàn)證我們研發(fā)的抑黃增透劑到底有沒(méi)有效果。總不能等幾年時(shí)間，才發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品變黃了吧？那樣黃花菜都涼了！

所以，我們需要借助“光老化實(shí)驗(yàn)”這個(gè)利器！它就像一個(gè)“歲月神偷”，能加速模擬聚氨酯在實(shí)際使用環(huán)境中，經(jīng)歷的陽(yáng)光、溫度、濕度等因素的侵蝕，從而在短時(shí)間內(nèi)評(píng)估材料的抗黃變性能。

• 光老化實(shí)驗(yàn)的“舞臺(tái)”：

  光老化試驗(yàn)箱就是我們的“舞臺(tái)”，它能模擬各種戶外環(huán)境，包括：

  • 紫外線強(qiáng)度：模擬不同地區(qū)的陽(yáng)光強(qiáng)度，比如赤道地區(qū)的烈日，或者寒帶地區(qū)的柔光。
  • 溫度：模擬夏季的酷暑，或者冬季的嚴(yán)寒。
  • 濕度：模擬潮濕的南方，或者干燥的北方。
  • 噴淋：模擬雨水的沖刷。

• 常見(jiàn)的“演出”形式：

  目前比較常見(jiàn)的光老化試驗(yàn)方法有：

  • 紫外線加速老化試驗(yàn)（UV）： 使用特定波長(zhǎng)的紫外線燈，加速材料的黃變過(guò)程。例如使用UVB燈模擬太陽(yáng)光中高能量的紫外線，快速評(píng)估材料抗紫外線能力。
  • 氙燈老化試驗(yàn)（Xenon）： 使用氙燈模擬全光譜太陽(yáng)光，更真實(shí)地還原戶外環(huán)境，能更全面地評(píng)估材料的抗老化性能。

• 試驗(yàn)參數(shù)的“劇本”：

  光老化試驗(yàn)的具體參數(shù)，需要根據(jù)實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景來(lái)設(shè)定。比如，如果聚氨酯彈性體是用于戶外，就需要模擬更強(qiáng)的紫外線、更高的溫度和更高的濕度。

  一個(gè)常用的試驗(yàn)參數(shù)設(shè)置，大家可以參考：

  試驗(yàn)項(xiàng)目	參數(shù)	標(biāo)準(zhǔn)參考
  光源	氙燈	ISO 4892-2
  輻照度	0.5 W/m2 (340nm)	ISO 4892-2
  黑板溫度	63 ± 3 ℃	ISO 4892-2
  濕度	50 ± 5% RH	ISO 4892-2
  循環(huán)周期	光照 102min/ 噴淋 18min	ISO 4892-2
  試驗(yàn)時(shí)間	1000 小時(shí)	可根據(jù)實(shí)際需求調(diào)整

三、色差分析：量化“顏值變化”，精確評(píng)估抗黃變效果！

光老化實(shí)驗(yàn)只是一個(gè)“加速器”，讓我們更快地看到材料的變化。但這些變化，究竟有多大呢？這就需要借助“色差分析”這個(gè)精密的“測(cè)量?jī)x”了！

• 色差的“語(yǔ)言”：CIELAB 色空間

  色差分析的核心，就是使用CIELAB 色空間來(lái)描述顏色。這就像用經(jīng)緯度來(lái)定位地球上的位置一樣，CIELAB 色空間用三個(gè)參數(shù)（L, a, b*）來(lái)描述顏色：

  • *L：* 明度，L=0 代表黑色，L*=100 代表白色。
  • *a：** 紅/綠軸，正值代表紅色，負(fù)值代表綠色。
  • *b：** 黃/藍(lán)軸，正值代表黃色，負(fù)值代表藍(lán)色。

• **色差值的“計(jì)算公式”：ΔE***

  有了 CIELAB 色空間，我們就可以用公式來(lái)計(jì)算色差值（ΔE*）：

  ΔE = √[(ΔL)2 + (Δa)2 + (Δb)2]

  

  ΔE = √[(ΔL)2 + (Δa)2 + (Δb)2]

  其中：

  • ΔL = L (老化后) – L* (老化前)
  • Δa = a (老化后) – a* (老化前)
  • Δb = b (老化后) – b* (老化前)

  ΔE 值越大，表示顏色變化越大，黃變?cè)絿?yán)重。一般來(lái)說(shuō)，ΔE 小于 2，人眼就很難察覺(jué)到顏色變化。

• 色差分析的“流程”：

  1. 測(cè)量初始顏色： 在光老化實(shí)驗(yàn)之前，用色差儀測(cè)量樣品的初始顏色（L0, a0, b*0）。
  2. 光老化處理： 將樣品放入光老化試驗(yàn)箱，進(jìn)行光老化處理。
  3. 測(cè)量老化后顏色： 在光老化實(shí)驗(yàn)之后，再次用色差儀測(cè)量樣品的顏色（Lt, at, b*t）。
  4. 計(jì)算色差值： 根據(jù)公式，計(jì)算色差值 ΔE*。
  5. 評(píng)估抗黃變效果： 根據(jù)色差值 ΔE* 的大小，評(píng)估抑黃增透劑的抗黃變效果。

四、抑黃增透劑：聚氨酯的“抗衰老”衛(wèi)士！

說(shuō)完了光老化實(shí)驗(yàn)和色差分析，我們?cè)賮?lái)聊聊今天的主角——抑黃增透劑。

• 抑黃增透劑的“工作原理”：

  抑黃增透劑就像聚氨酯的“貼身保鏢”，它能從多個(gè)方面保護(hù)聚氨酯，延緩黃變的發(fā)生：

  • 紫外線吸收劑： 像防曬霜一樣，吸收紫外線，減少紫外線對(duì)聚氨酯的傷害。
  • 自由基捕獲劑： 像“清道夫”一樣，清除聚氨酯降解過(guò)程中產(chǎn)生的自由基，抑制氧化反應(yīng)。
  • 抗氧化劑： 像“抗衰老藥”一樣，減緩聚氨酯的氧化速度，延長(zhǎng)使用壽命。
  • 增透劑: 提高材料的透光率，即使輕微黃變也不易被察覺(jué)，從視覺(jué)上改善黃變現(xiàn)象。

• 抑黃增透劑的“選擇策略”：

  選擇抑黃增透劑，要根據(jù)聚氨酯的具體應(yīng)用場(chǎng)景來(lái)考慮。比如，用于戶外的聚氨酯，需要選擇紫外線吸收能力更強(qiáng)的抑黃增透劑；用于高溫環(huán)境的聚氨酯，需要選擇耐高溫性能更好的抑黃增透劑。

  一個(gè)好的抑黃增透劑需要具備以下特點(diǎn)：

  • 高效性： 能有效地抑制黃變，即使在惡劣的環(huán)境下，也能保持良好的抗黃變性能。
  • 相容性： 能與聚氨酯良好相容，不會(huì)影響聚氨酯的其他性能，如力學(xué)性能、耐候性等。
  • 穩(wěn)定性： 具有良好的熱穩(wěn)定性和光穩(wěn)定性，在聚氨酯的加工和使用過(guò)程中，不會(huì)發(fā)生分解或變質(zhì)。
  • 環(huán)保性： 無(wú)毒、無(wú)味、低 VOC，不會(huì)對(duì)環(huán)境和人體健康造成危害。

• 抑黃增透劑的“添加量”：

  抑黃增透劑的添加量，一般為聚氨酯總質(zhì)量的0.1%-1%。添加量太少，效果不明顯；添加量太多，可能會(huì)影響聚氨酯的其他性能。

五、案例分析：數(shù)據(jù)說(shuō)話，驗(yàn)證抗黃變效果！

說(shuō)了這么多理論，咱們來(lái)看一個(gè)實(shí)際的案例：

假設(shè)我們研發(fā)了一款新型抑黃增透劑，為了驗(yàn)證其抗黃變效果，我們進(jìn)行了光老化實(shí)驗(yàn)和色差分析。

• 樣品： 聚氨酯彈性體，分為兩組：

  • 對(duì)照組： 未添加抑黃增透劑。
  • 實(shí)驗(yàn)組： 添加 0.5% 的新型抑黃增透劑。

• 光老化條件： 氙燈老化試驗(yàn)，輻照度 0.5 W/m2 (340nm)，黑板溫度 63℃，濕度 50% RH，試驗(yàn)時(shí)間 1000 小時(shí)。

• 色差分析結(jié)果：

  樣品	試驗(yàn)時(shí)間 (小時(shí))	L*	a*	b*	ΔE*
  對(duì)照組	0	90.00	0.00	0.00	0.00
  對(duì)照組	1000	85.00	1.00	5.00	7.14
  實(shí)驗(yàn)組	0	90.00	0.00	0.00	0.00
  實(shí)驗(yàn)組	1000	88.00	0.50	2.00	2.87

• 結(jié)論：

  從實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以看出，經(jīng)過(guò) 1000 小時(shí)的光老化試驗(yàn)，對(duì)照組的色差值 ΔE 為 7.14，而實(shí)驗(yàn)組的色差值 ΔE 僅為 2.87。這表明，添加了新型抑黃增透劑的聚氨酯彈性體，抗黃變效果顯著提高。

六、總結(jié)與展望：

各位朋友，通過(guò)今天的講解，相信大家對(duì)聚氨酯彈性體的抗黃變問(wèn)題，以及如何通過(guò)光老化實(shí)驗(yàn)和色差分析技術(shù)來(lái)評(píng)估抑黃增透劑的效果，有了更深入的了解。

抗黃變，是一項(xiàng)長(zhǎng)期而艱巨的任務(wù)。我們需要不斷研發(fā)新的抑黃增透劑，優(yōu)化配方，改進(jìn)工藝，才能讓我們的聚氨酯彈性體，永遠(yuǎn)保持“青春靚麗”，在各行各業(yè)發(fā)揮更大的作用！

未來(lái)，隨著科技的不斷發(fā)展，我們相信，會(huì)有更多高效、環(huán)保的抑黃增透劑問(wèn)世，讓我們拭目以待！

后，感謝大家的聆聽！希望今天的分享對(duì)大家有所幫助！祝大家工作順利，生活愉快！

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聚氨酯防水涂料催化劑目錄

• NT CAT 680 凝膠型催化劑，是一種環(huán)保型金屬?gòu)?fù)合催化劑，不含RoHS所限制的多溴聯(lián)、多溴二醚、鉛、汞、鎘等、辛基錫、丁基錫、基錫等九類有機(jī)錫化合物，適用于聚氨酯皮革、涂料、膠黏劑以及硅橡膠等。

• NT CAT C-14 廣泛應(yīng)用于聚氨酯泡沫、彈性體、膠黏劑、密封膠和室溫固化有機(jī)硅體系；

• NT CAT C-15 適用于芳香族異氰酸酯雙組份聚氨酯膠黏劑體系，中等催化活性，比A-14活性低；

• NT CAT C-16 適用于芳香族異氰酸酯雙組份聚氨酯膠黏劑體系，具有延遲作用和一定的耐水解性，組合料儲(chǔ)存時(shí)間長(zhǎng)；

• NT CAT C-128 適用于聚氨酯雙組份快速固化膠黏劑體系，在該系列催化劑中催化活性強(qiáng)，特別適合用于脂肪族異氰酸酯體系；

• NT CAT C-129 適用于芳香族異氰酸酯雙組份聚氨酯膠黏劑體系，具有很強(qiáng)的延遲效果，與水的穩(wěn)定性較強(qiáng)；

• NT CAT C-138 適用于芳香族異氰酸酯雙組份聚氨酯膠黏劑體系，中等催化活性，良好的流動(dòng)性和耐水解性；

• NT CAT C-154 適用于脂肪族異氰酸酯雙組份聚氨酯膠黏劑體系，具有延遲作用；

• NT CAT C-159 適用于芳香族異氰酸酯雙組份聚氨酯膠黏劑體系，可用來(lái)替代A-14，添加量為A-14的50-60%；

• NT CAT MB20 凝膠型催化劑，可用于替代軟質(zhì)塊狀泡沫、高密度軟質(zhì)泡沫、噴涂泡沫、微孔泡沫以及硬質(zhì)泡沫體系中的錫金屬催化劑，活性比有機(jī)錫相對(duì)較低；

• NT CAT T-12 二月桂酸二丁基錫，凝膠型催化劑，適用于聚醚型高密度結(jié)構(gòu)泡沫，還用于聚氨酯涂料、彈性體、膠黏劑、室溫固化硅橡膠等；

• NT CAT T-125 有機(jī)錫類強(qiáng)凝膠催化劑，與其他的二丁基錫催化劑相比，T-125催化劑對(duì)氨基甲酸酯反應(yīng)具有更高的催化活性和選擇性，而且改善了水解穩(wěn)定性，適用于硬質(zhì)聚氨酯噴涂泡沫、模塑泡沫及CASE應(yīng)用中。