深入分析聚氨酯的热降解机制

    氨基甲酸酯键起始降解温度取决于使用的异氰酸酯和醇的结构，越容易合成的聚氨酯越易分解。随着反应活性增加，氨基甲酸酯键分解温度降低，如：烷基异氰酸酯和烷基醇大于芳香族异氰酸酯和烷基醇大于烷基异氰酸酯和芳香族醇大于芳香族异氰酸酯和芳香族醇。

    降解温度高的聚氨酯合成慢，如由烷基异氰酸酯和烷基醇合成的聚氨酯。由于异氰酸酯和醇形成的硬段降解，产生伯胺或者仲胺、烯烃和二氧化碳，当使用软段含量较高的物质时，降解速率降低。研究人员还发现在N取代聚氨酯热降解中发生重组形成叔胺，N取代聚氨酯的热稳定性取决于N-取代的程度。

    热降解机理还取决于氨基甲酸酯基上N原子和O原子的取代类型。芳香族N取代聚氨酯，主要的热降解产物是环状低聚物。由于聚氨酯软段结构及其三维立体结构，降解速度比第1步慢得多。红外分析数据表明，最弱的键C-N断裂是降解的第一步，断裂活化能约98kJ/mol。从而使硬段间的作用力加强、软硬段间的氢键作用减弱，软段相和硬段相之间的相容性变差，相分离程度增加，从而提高了聚氨酯的耐热性。