聚氨酯定义

聚氨酯（Polyurethane, PU）是指一种由重复的氨基甲酸酯（-NHCOO-）基团构成的高分子化合物。其化学结构使得聚氨酯具备良好的弹性、耐磨性及粘附性，因此被广泛应用于涂料、密封剂、泡沫材料等多个领域。

PU造成电容器电容量衰减原因

在湿热环境下，聚氨酯会发生老化，导致电容器电容量的衰减。主要原因包括：

1、水解反应：聚氨酯在水分的作用下，尤其是在高温高湿条件下，会发生水解，导致其性能下降。

2、热降解：聚氨酯在高温下会发生热降解，产生异氰酸酯和其他小分子化合物，进一步影响其电性能。

聚氨酯的水解、热降解的反应机理

▶ PU的水解主要发生在酯基上

▶ PU的热降解通常在氨基甲酸酯基上产生

——PU水解

水解是指与水发生反应而引起的降解

酯基水解生成羧酸和醇，而羧酸又作为催化剂进一步促进酯基的水解，所以酯水解反应为自催化反应

为了改善聚酯型PU弹性体的水解稳定性，聚碳化二亚胺（PCD）水解稳定剂。PCD含有不饱和键和空间受阻的芳香族化合物，与端羧基反应生成不稳定的中间体，而后重排为稳定且中性的N-酰基脲

——PU的热降解

 PU的热降解途径主要有三种方式:

 1、随机断裂：聚氨酯链段断裂生成伯胺，烯烃和CO。

 2、链端断裂：聚氨酯中的氨基甲酸酯在高温下解聚生成相应的异氰酸酯和醇。

 3、2次交联再分解：原始聚氨酯分子链断裂，产生小分子链段，同时部分链段也可以发生2次交联，形成次级聚合物。

提高PU耐湿热的几种途径

一、提高聚氨酯胶的交联密度

提高聚氨酯的交联密度可以明显降低高温、高湿对聚氨酯胶力学性能的破坏，延长聚氨酯胶的使用寿命；三官能度多、增塑剂少的聚氨酯胶固化交联密度大，可以阻止或缓解湿气对聚氨酯分子的水解作用，反之，低交联密度的聚氨酯分子更易受到水分子的侵蚀导致水解或溶胀。

二、添加聚碳化二亚胺（PCD）水解稳定剂

添加聚碳化二亚胺（PCD）水解稳定剂，可以中和或抑制羧基与水发生降解反应，提高PU的耐湿热老化性能。

三、调整异氰酸酯的组成比例及异氰酸酯的指数

调整异氰酸酯的组成比例及异氰酸酯的指数。高TDI比例所制PU湿热老化后变形较高，考虑到PAPI用量大会使PU性能下降，因此采用部分的MDI取代TDI；异氰酸酯指数在1.00-1.05之间时，PU的湿热老化性能最佳，指数过高或过低对PU的湿热老化都不利。

四、添加适当的防霉剂、抗氧化剂

添加适当的防霉剂、抗氧化剂。加入酚类的抗氧化剂或受阻氨以抑制自由基氧化还原的进行；加入适当量的防霉剂可提高PU的耐湿热性能。

五、引入或生成耐热基团

引入或生成耐热基团。可通过改变聚氨酯链段结构，引入芳环或者形成异氰脲酸酯等耐热基团，可提高PU的热稳定性。

六、选择合适的交联剂

交联剂对湿热老化的影响,可以从交联剂的种类和用量进行试验.目前常用的交联剂主要有胺类和醇类二种,交联剂选择得当,对耐湿热老化有很大帮助.