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 一、水解：

  大家都知道聚酯不耐水，聚醚耐水解。

  水对聚氨酯的影响有物理和化学两方面，水对聚氨酯先渗透继而增塑溶胀，同时化学变化--水解也在慢慢进行。

  我们试过用纯净水煮聚氨酯产品，24小时后取出，此时增塑现象明显，同时所有的机械性能都会降低，例如硬度，拉伸模量下降，磨耗变大，用北方的话讲叫泡囊了，彻底干燥后以上指标基本恢复，这个我们可以认为是物理变化。

  化学变化就复杂一些，可以说水解不仅仅是水的分解作用，具体分析如下：

  1、产品水解最常见的原因是有酸和某些催化剂的存在促进水解快速进行，才会出现制品降解的现象，开裂、掉块，粉化等等。酸(H+)造成水解的关键因素。大分子的有机酸几乎不影响水解。

  酸的来源有：多醇或预聚体里的酸(包括有的所谓的稳定剂);亚磷酸酯抗氧剂残留的和降解后的酸;为了降低反应速度补加的酸;聚氨酯水解后的产生的羧酸(因此水解是越来越快的)。除了最后一条，其它来源的酸我们都是可以控制的。解决的方法最好是加入抗水解助剂，例如碳化二亚胺体系抗水解助剂或其它种类的抗水解剂。

  催化剂，几乎所有的金属催化剂都会促进水解的进行，尤其是小分子锡催化剂会明显促进聚氨酯的水解。个人经验：多元醇里残留催化剂和补加的酸越少越好。尽可能不使用小分子催化剂，尤其是辛酸亚锡T-9。(附带一句，现在ROSH检测要求高的应用是严格限制锡的含量的)

  2、水中含有小分子醇，例如乙二醇和小分子聚乙二醇，或者是一些乳化液成分，水解的同时还会发生醇解。典型的例子就是应用于乳化液的聚氨酯使用寿命都很短。

  3、水中有碱的存在也会加速促进降解的进行。

  4、对聚酯型聚氨酯弹性体而言，潮湿环境下细菌的影响也是巨大的。

  5、温度会促进水解的进行。温度越高，水解速度越快，环境温度超过50度，在酸、催化剂等以上几条的综合作用下，水解是快速进行的。

  因此在有水或潮湿的场合使用聚氨酯必须根据以上事项选择合适的体系。

  附：还有一种和水相关的现象，就是菌或其它微生物的影响，在潮湿的环境下，聚酯和聚己内酯会很快降解的，这种情况下抗菌剂是必须添加的。

  以液压油缸用密封件为例，液压油成分是比较复杂的，长期高温条件下会逐渐降解产生酸，其次，液压油在长时间使用后会有一定的含水量，我们测试过，分别使用新开封的液压油和使用1年以上的液压油测试聚氨酯的溶胀率时，对于MDI/PCL/HQEE体系的聚氨酯材料，在不添加助剂的前提下，溶胀率相差极大，新油里的溶胀率只有0.4%，旧油里的溶胀率达到2.8%。耐高温浸泡测试结果表明，AABG体系多醇/MDI/BDO体系在旧油里经过120度/168小时浸泡后已经完全丧失机械性能，而聚己内酯体系还保留一定的性能，添加抗水解剂的更明显一些。

唐建功
6/18-2021

本文作者唐建功：1996年毕业于北京化工大学，从事聚氨酯弹性体TPU、CPU生产及后加工20多年，现任烟台博尔化学工业有限公司总经理。除自己生产弹性体产品外，他还为弹性体制品企业提供技术服务。

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