聚氨酯定義

聚氨酯（Polyurethane, PU）是指一種由重復的氨基甲酸酯（-NHCOO-）基團構成的高分子化合物。其化學結構使得聚氨酯具備良好的彈性、耐磨性及粘附性，因此被廣泛應用于涂料、密封劑、泡沫材料等多個領域。

PU造成電容器電容量衰減原因

在濕熱環境下，聚氨酯會發生老化，導致電容器電容量的衰減。主要原因包括：

1、水解反應：聚氨酯在水分的作用下，尤其是在高溫高濕條件下，會發生水解，導致其性能下降。

2、熱降解：聚氨酯在高溫下會發生熱降解，產生異氰酸酯和其他小分子化合物，進一步影響其電性能。

聚氨酯的水解、熱降解的反應機理

? PU的水解主要發生在酯基上

? PU的熱降解通常在氨基甲酸酯基上產生

——PU水解

水解是指與水發生反應而引起的降解

酯基水解生成羧酸和醇，而羧酸又作為催化劑進一步促進酯基的水解，所以酯水解反應為自催化反應

為了改善聚酯型PU彈性體的水解穩定性，聚碳化二亞胺（PCD）水解穩定劑。PCD含有不飽和鍵和空間受阻的芳香族化合物，與端羧基反應生成不穩定的中間體，而后重排為穩定且中性的N-酰基脲

——PU的熱降解

 PU的熱降解途徑主要有三種方式:

 1、隨機斷裂：聚氨酯鏈段斷裂生成伯胺，烯烴和CO。

 2、鏈端斷裂：聚氨酯中的氨基甲酸酯在高溫下解聚生成相應的異氰酸酯和醇。

 3、2次交聯再分解：原始聚氨酯分子鏈斷裂，產生小分子鏈段，同時部分鏈段也可以發生2次交聯，形成次級聚合物。

提高PU耐濕熱的幾種途徑

一、提高聚氨酯膠的交聯密度

提高聚氨酯的交聯密度可以明顯降低高溫、高濕對聚氨酯膠力學性能的破壞，延長聚氨酯膠的使用壽命；三官能度多、增塑劑少的聚氨酯膠固化交聯密度大，可以阻止或緩解濕氣對聚氨酯分子的水解作用，反之，低交聯密度的聚氨酯分子更易受到水分子的侵蝕導致水解或溶脹。

二、添加聚碳化二亞胺（PCD）水解穩定劑

添加聚碳化二亞胺（PCD）水解穩定劑，可以中和或抑制羧基與水發生降解反應，提高PU的耐濕熱老化性能。

三、調整異氰酸酯的組成比例及異氰酸酯的指數

調整異氰酸酯的組成比例及異氰酸酯的指數。高TDI比例所制PU濕熱老化后變形較高，考慮到PAPI用量大會使PU性能下降，因此采用部分的MDI取代TDI；異氰酸酯指數在1.00-1.05之間時，PU的濕熱老化性能最佳，指數過高或過低對PU的濕熱老化都不利。

四、添加適當的防霉劑、抗氧化劑

添加適當的防霉劑、抗氧化劑。加入酚類的抗氧化劑或受阻氨以抑制自由基氧化還原的進行；加入適當量的防霉劑可提高PU的耐濕熱性能。

五、引入或生成耐熱基團

引入或生成耐熱基團。可通過改變聚氨酯鏈段結構，引入芳環或者形成異氰脲酸酯等耐熱基團，可提高PU的熱穩定性。

六、選擇合適的交聯劑

交聯劑對濕熱老化的影響,可以從交聯劑的種類和用量進行試驗.目前常用的交聯劑主要有胺類和醇類二種,交聯劑選擇得當,對耐濕熱老化有很大幫助.