耐候性优化

采用TPU（尤其是芳香族TPU）制造的产品在自然环境中长期使用或存储时，由于受到光照（特别是紫外线）、热、氧和水分的影响，其外观特性和物理机械性能可能会大幅度下降，甚至丧失实际应用价值。其中影响外观和物理机械性能的主要因素是所使用的芳香族二异氰酸酯在紫外光照射下发生氧化反应形成双醌亚胺显色基团，进而导致含芳基的TPU自动氧化降解，引发广泛的化学交联、脆化以及不可溶解现象，并使材料颜色从黄色变为棕色。而脂肪族TPU则表现出良好的颜色稳定性。要改善其耐候性，通常有以下两种方法。

1. 添加助剂
许多研究指出，在TPU中添加适当的光稳定剂、抗氧化剂和热稳定剂能够有效提高其耐候性。然而，在添加这些稳定剂时，必须合理选择并调配，以避免它们之间产生抵消效应。

效果较为理想的抗氧剂包括Irganox 1010（Ciba）和Irganox 245（Ciba），一般添加量为TPU重量的0.1-1wt%。效果良好的光稳定剂有Tinuvin 328（Ciba）、Tinuvin 622（Ciba）、Tinuvin 531（Ciba）、Tinuvin 9（Ciba）等，添加量通常为TPU重量的0.1-1wt%。

具有较好颜色稳定效果的添加剂包括季戊四醇亚磷酸酯和季戊四醇二磷酸酯，前者对反应各组分活性有一定的影响，后者则无明显影响。具体品牌型号如Irgafox P-EPQ(Ciba)、Weston TPP(GE)、Weston 399(GE)、Ultranox641(GE)、Ultranox626 (GE)、Weston 619(GE)、SDK-Stab.PEP-4C(Asahi Denka Kogyo k.k.)，推荐添加量为TPU重量的0.01-0.5wt%。

2. 屏蔽作用
这种方法是在TPU中加入碳黑、白碳黑、钛白粉、碳酸钙等填料或者颜料，不仅可以起到防止色变和老化降解的屏蔽作用，还可以降低成本。理论上讲，高能射线在聚合物中产生的自由基可以与自由边缘的“活性中心”或含炭粒子的芳环共价结合，而不是引发降解，而是通过被照射的含炭基质结合在一起。填料或颜料的添加量可根据不同的使用需求进行调整，一般为TPU重量的1-50wt%。