聚氨酯弹性体的分子结构中含有氨基甲酸酯、异氰酸酯、脲基及缩二脲等基团,当聚氨酯暴露在紫外光环境中,氨基甲酸酯在紫外线辐照下发生C-N键断裂,生成氨基自由基和烷基自由基,氨基自由基键联形成中间体后失去氢会生成含发色基团的偶氮化合物,外观表现出不同的颜色;与苯环相连的氨基自由基能够失去一个氢自由基产生醌式结构,颜色多数为橙色或者橙红色;硬链段的脲基被氧化,生成生色基团,导致聚氨酯黄变;吸收紫外线后聚氨酯分子内发生重排,使聚氨酯黄变,力学性能及其它性能变差。为了抑制聚氨酯的老化或黄变,有些研究报导使用抗氧剂和光稳定剂。鉴于类胡萝卜素分子结构中含有多个共轭烯键:β-胡萝卜素分子结构中含有11个π电子共轭双键,维生素A醋酸酯结构中含有5个π电子共轭双键,其结构具有阻止自由基破坏、吸收紫外线、耐候等功能,无毒且环境友好。本文选用维生素A醋酸酯和β-胡萝卜素两种分子结构中含有共轭双键的有机化合物作为聚氨酯的添加物,考察复合材料的耐紫外线性能和耐老化性能。论文以聚合物多元醇(PCL、PEA、PTMG)—甲苯二异氰酸酯(TDI)—3,5-二甲硫基甲苯二胺(DMTDA)为原料体系,维生素A醋酸酯和β-胡萝卜素为添加剂,采用预聚法制备聚氨酯复合材料,用紫外光加速老化过程,通过色差分析、力学分析、紫外光谱分析、耐溶剂溶胀性能分析、动态力学性能分析(DMA)等测试手段考察复合材料的各项性能。色差分析表明,在紫外环境下,共轭有机化合物对聚氨酯材料的黄变老化具有抑制作用。力学性能测试表明,聚氨酯/共轭有机化合物复合材料与纯PU相比,经过紫外线老化后,复合材料的拉伸强度和断裂伸长率的变化值小于纯聚氨酯,说明共轭有机化合物的加入能改善聚氨酯材料的耐紫外性能。紫外光谱分析可知,聚氨酯材料在紫外线辐照下吸收强度和吸收峰位置发生改变,通过不同老化时段紫外线吸收光谱图的不同,可以得出共轭有机化合物对聚氨酯的老化有抑制作用。耐溶剂性能的测定表明,受紫外线辐照后,共轭有机化合物中的部分烯键断开与聚氨酯链间产生更多的交联从而耐溶剂性能得到改善;动态力学性能分析可知,添加共轭有机化合物的聚氨酯复合材料,聚氨酯软硬链段的多种相态间的聚集状态发生改变,微相分离程度改变;老化过程中共轭有机化合物吸收紫外线后双键断裂,又会与聚氨酯链重新交联从而保护聚氨酯材料。