抗紫外线 TPU 是指通过特殊配方设计或添加助剂,使其具有良好抗紫外线性能的热塑性聚氨酯材料。以下是关于它的详细介绍:
性能特点
抗紫外线老化:能有效抵御紫外线照射,减缓材料的黄变、脆化、开裂等老化现象。例如,抗 UV 4 级的 TPU 材料,经过 1000 小时氙灯老化后,黄变轻微(ΔE<3),力学性能保持率> 75%,可在户外使用 1-2 年。
良好的力学性能:具有优异的拉伸强度、断裂伸长率和撕裂强度等,如科思创 UE – 85AU10 抗紫外线 TPU,拉伸强度高达 52MPa,断裂伸长率为 480%,撕裂强度达到 100kN/m。
其他性能:部分抗紫外线 TPU 还具备耐水解、抗微生物、低温柔韧性等特性,能适应潮湿、低温等多种复杂的使用环境。
抗紫外线原理
普通 TPU 中的酯基、醚键、芳族异氰酸酯结构等在紫外线照射下易发生光氧化降解反应。而抗紫外线 TPU 通常会通过添加紫外线吸收剂、受阻胺光稳定剂等助剂来提升抗紫外线性能。这些助剂能吸收紫外线能量并转化为热能释放,或捕获光氧化产生的自由基,阻断链式反应,从而保护 TPU 分子链不受破坏。
提升抗紫外线性能的方法
添加助剂:常用的助剂有苯并三唑类紫外线吸收剂、受阻胺光稳定剂以及纳米氧化物等。例如,添加 Tinuvin 326 等苯并三唑类紫外线吸收剂,或 Chimassorb 944 等受阻胺光稳定剂,可有效提升 TPU 的抗紫外线性能。
选用合适的 TPU 类型:脂肪族 TPU,如基于 HDI/IPDI 的 TPU,因其分子结构中无芳族结构,比芳香族 TPU 更耐黄变,抗紫外线性能更好。
测试方法
主要通过氙灯老化试验或 QUV 加速老化试验等人工加速老化方法进行测试。例如,依据 ISO 4892-2、ASTM G155 等标准进行氙灯老化试验,模拟全光谱太阳光,在一定的辐照度、温度和喷淋周期条件下,对 TPU 样品进行照射,然后通过评估样品的颜色变化、力学性能保持率、表面状态等指标,来确定其抗紫外线等级。
应用领域
户外用品:如户外线缆护套、滑雪板绑带、登山杖握把等,需要长期暴露在阳光下,抗紫外线 TPU 能保证其在户外环境中长时间使用而不失效。
汽车领域:可用于汽车保险杠饰条、车灯密封件、车窗导轨等部件,能满足汽车行业对材料耐候性的严格要求。
电子领域:常用于电子保护膜、手机壳等产品,既能保护电子设备,又能在户外使用时保持良好的外观和性能。

