本文将讲述有关在热塑性聚氨酯弹性体（TPU）掺杂紫外线吸收剂THUV-328的研究报道，希望读者对紫外线吸收剂 THUV-328的应用有更详细的认知。
简述：紫外线吸收剂 THUV-328，英文名称：2-(2H-Benzotriazol-2-yl)-4，6-ditertpentylphenol，CAS：25973-55-1，分子式：C22H29N3O，外观与性状：略淡黄色粉末，密度：1.08g/cm3，折射率：1.575。紫外线吸收剂 THUV-328与树脂具有良好的相容性，具有低热挥发性和高耐洗涤性，主要应用于聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚酯、环氧树脂、ABS树脂和纤维素树脂等材料中，一般添加量约为1%。此外，在各种涂料中，紫外线吸收剂 THUV-328还表现出优异的光稳定效果。
应用举例：改善TPU的性能
1. 背景
热塑性聚氨酯弹性体（TPU）性能优良，具有力学强度高、柔韧性好、耐摩擦、耐严寒、耐油浸、 耐水解、耐日晒老化等特点，其类别中含有醚 键的聚氨酯弹性体的抗水解性、高回复性、耐严寒 性和耐微生物降解性更为突出。目前，针对TPU 各种性能的研究，主要集中在：增减或替换互穿网络聚合物（IPN）中非聚氨酯组分及不同组分分阶段互穿形成网络聚合物（IPN）；或者通过链接 增减聚氨酯硬段长度，通过接枝增加软段中芳香 族酯类官能团、进而使高分子链重组改善聚氨酯 的微观形貌［６－７］；或者加入玻璃粉末、碳酸钙粉末、 二氧化硅微粒或钛酸钾晶须等无机填料来提高材料的力学承载能力等方面。然而，在严寒地 区极地装备中（如滑雪服、雪地帐篷、睡袋等）使用的拉链、滑雪服的防风收紧带及滑雪板外层包覆材料等都需要耐低温、损耗因子小，耐紫外线辐 射，力学性能好的材料。TPU通过上述方法能够 增强基体的力学性能，但材料的低温域损耗因子 也随之提高，不适用于严寒地区极地装备材料。
紫外线吸收剂THUV-328含有羟基并属于小分子的特性，研究在TPU基体中杂化过量THUV-328小分子前后材料力学性能的变化，期望改善寒冷地区使用的TPU的各种力学性能、增强TPU的实用性。
2. 相关研究
（1）报道一
常江等人为满足寒地低阻尼聚氨酯材料运动器材市场需求，提出在耐低温商业化聚氨酯WHT-8185中添加大量紫外线吸收剂THUV-328来改善其性能方案，采用溶液法制备了不同THUV-328比例的耐低温、低阻尼聚氨酯基复合材料。借助SEM及拉伸试验等表征手段对其断口形貌及拉伸性能进行了研究。结果表明，低含量下小分子THUV-328与聚氨酯界面固溶较好，聚氨酯完整性被破坏；高含量下小分子析出量加大，基体出现断层、孔洞、裂纹等缺陷.拉伸实验表明，小变形条件下，THUV-328具有增强复合材料弹性模量和刚度作用；大变形条件下，小分子比率<1时，复合材料塑性行为增强，>1时，材料韧性下降，易断裂。该研究拓展了聚氨酯基复合材料的应用领域，为新型寒地低阻尼材料的研发提供了新思路。
（2）报道二
常江等人采用溶液共混法与快速冷却工艺相结合，通过掺杂紫外线吸收剂、橡胶硫化促进剂(DZ)和多壁碳纳米管制备二元、三元及四元聚醚型聚氨酯低阻尼材料，对其阻尼性能、力学性能及储存稳定性能进行调控，为聚氨酯弹性体的设计与合成提供理论依据。
对于掺杂紫外线吸收剂(THUV-328)的二元低阻尼材料，动态力学分析(DMA)表明，随着THUV-328含量增加，二元低阻尼材料的玻璃化转变温度(Tg)逐渐降低至-28.6℃(THUV-328)，最大损耗因子逐渐降低至0.15(THUV-328)，储能模量逐渐增大。当测试温度高于30℃(THUV-328)时二元低阻尼材料的损耗因子随掺杂量增加而升高(THUV-328)。研究结果表明，随着THUV-328含量增加，在复合体系中掺杂体由增塑作用过渡到类似纤维增强体作用。DSC、FTIR和SEM测试结果表明，THUV-328以微米级短纤维形态存在于基体中，与基体间无氢键键合；拉伸测试结果表明，随着掺杂量增加，二元低阻尼材料在低应变条件下（伸长率小于10％）弹性模量增加；在高应变时(伸长率大于250％)拉伸应力降低(THUV-328)。
对于掺杂紫外线吸收剂(THUV-328)和促进剂DZ的三元低阻尼材料，主要研究了当紫外线吸收剂含量固定，促进剂DZ对阻尼性能和力学性能的影响。结果表明，三元材料的阻尼性能随紫外线吸收剂和促进剂DZ比例的变化而改变:当THUV-328含量固定时，三元低阻尼材料在-40～-5℃温域的最大损耗因子无明显变化规律。在三元体系中通过改变促进剂DZ和紫外线吸收剂（THUV-328）的不同比例，能够获得-40～-5℃温域内实际需要的阻尼值。
对于聚醚型聚氨酯、紫外线吸收剂（THUV-328）、促进剂DZ和多壁碳纳米管组成的四元低阻尼材料，多壁碳纳米管可以降低材料的玻璃化转变温度和损耗因子（最大损耗因子可降至0.18）。拉伸性能测试结果表明，掺杂碳纳米管后材料的力学性能提高。
参考文献：
[1] 常江. 商业化热弹性聚氨酯和吸收剂THUV-328复合体系拉伸性能初探[J]. 应用化工，2019，48(6):1336-1339. DOI:10.3969/j.issn.1671-3206.2019.06.020.
[2] 常江，闫庆华，龚真萍，等. 杂化聚氨酯基低阻尼材料的微观组织和力学性能[J]. 弹性体，2022，32(1):22-26. DOI:10.3969/j.issn.1005-3174.2022.01.005.
[3] 常江. 有机/无机掺杂聚醚型聚氨酯低阻尼材料的研制及性能研究[D]. 黑龙江:哈尔滨工程大学，2019.
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