聚氨酯軟泡海綿的黃變，一直是一個長期困擾海綿生產廠家和多元醇生產廠家的問題。汽巴精化研發了IRGASTAB?系列抗氧劑，從根本上為海綿黃變提供了一套解決方案，本文將結合多元醇與海綿生產上下游的特點，系統的分析海綿黃變的原因，并闡述相應的解決方案。
為了解決聚氨酯軟泡海綿的黃變問題，不少海綿生產廠家，特別是一些高檔海綿生產廠家，都試圖通過添加抗氧劑，光穩定劑來改善海綿的抗黃變性能，但收效并不顯著。汽巴精化，作為世界上知名的抗老化添加劑供應商，研發了IRGASTAB?系列抗氧劑，特別是其革命性產品IRGASTAB PUR 68，從根本上為海綿黃變提供了一套解決方案。
通常，從添加劑的角度分析，海綿的黃變包括以下四種：
* 海綿發泡/加工過程中，由于高溫引起的熱氧老化黃變；
* 接觸空氣中的氮氧化物(NOx)引起的氣熏變黃；
* 海綿引起的織物污染；
* 海綿接觸紫外線而引起的黃變。
而這些黃變，往往和抗氧劑存在著直接的關系。換句話說，抗氧劑的存在，既有可能對以上某些黃變有著正面抑制作用，例如：海綿發泡/加工過程中高溫引起的熱氧老化黃變正是通過添加抗氧劑加以抑制的；但是，也可能起負面作用，而促進其他種類黃變的發生，例如：胺類抗氧劑在接觸空氣中的氮氧化物(NOx，主要來自汽車尾氣)，或紫外線，會促進海綿黃變；而抗氧劑BHT，則是織物污染的主要誘因。
通常，多元醇生產廠家會在多元醇中添加一定量的抗氧劑，其目的是為了保證下游發泡廠家，在使用多元醇發泡過程中的安全生產。目前，國內聚醚生產商主要使用的抗氧劑類型為BHT和胺類抗氧劑或酚噻氰的復配抗氧劑體系；而國際一些知名的聚醚生產商主要是選用一些大分子量的受阻酚類抗氧劑，與胺類抗氧劑，如汽巴的IRGANOX 1135（大分子量阻酚類抗氧劑），與IRGANOX? 5057（胺類抗氧劑）就屬于這種體系。 而作為海綿市場廠家，在拿到一種多元醇時，除了考慮安全，成本與發泡性能外，很少去評價多元醇中的抗氧劑體系對海綿黃變的影響。而這常被大家忽略的因素，卻隱藏著影響海綿黃變的重要原因。
通常在理想狀態下，存在于多元醇中的抗氧劑，在海綿發泡過程中，能夠發揮抑制由于發泡本身產生的高溫對聚合物的老化降解，既保證了海綿發泡過程的安全生產，又有效防止了海綿發泡過程中的芯部黃變的問題。但是，隨著海綿發泡完成，殘留在海綿中的抗氧劑卻容易引起許多海綿的黃變問題。例如上面提到的：胺類抗氧劑與BHT引起的黃變與引起的織物污染。
以下，我們將就這四類黃變，探討抗氧劑的效能與影響：
1.評價海綿發泡/加工過程中，不同抗氧劑體系對于高溫引起的熱氧老化黃變抑制的功效。
汽巴選用的是動態加熱法，試驗條件如下：
首先，選用不同的抗氧劑，固定以下條件，進行樣品海綿制備：
多元醇 100 ppt
TDI 80 61.1 ppt
水 5 ppt
硅 1.1ppt
胺 0.3ppt
辛酸錫 0.2 ppt
在20 x 20 x 20 cm的箱子中進行發泡。
然后，將含不同抗氧劑海綿在一定的溫度下加熱30分鐘，通過海綿的黃變程度，來表征抗氧劑的性能高低，以及抗燒芯能力。具體試驗數據如下：
說明：圖中有四組抗氧劑配方，IRGASTAB? PUR 68是一種不含BHT，不含胺類抗氧劑的復合型抗氧劑；IRGASTAB? PUR 67是一種不含BHT，含少量的胺類抗氧劑的復合型抗氧劑；BHT+5057是市場上較為常用的抗氧劑類型；而PUR55是由受阻酚類抗氧劑IRGANOX 1135與胺類抗氧劑IRGANOX 5057 按照2:1比例的復配型抗氧劑）。
在上圖中：黃色指數(YI)越低，則意味著抗氧劑體系保護效能越好。從圖中可以看出，IRGASTAB?PUR 68和IRGASTAB?PUR 67的抗燒芯能力和抗燒芯黃變的能力要好過BHT+5057以及PUR55。
2.在評價抗氧劑接觸空氣中的氮氧化物(NOx)引起的氣熏變黃方面，我們進行的試驗如下：
當軟泡接觸環境中的廢氣時，胺類抗氧劑確實會引起黃變。
從圖中可以看出：含胺類抗氧劑的海綿，在接觸氮氧化物后會迅速變黃，而酚噻氰接觸氮氧化物后，則會變粉紅。唯有IRGASTAB? PUR 68，顏色保持得最白。
3.在評價抗氧劑海綿引起的織物污染方面，我們進行的試驗如下：
說明：我們用白色的棉布包覆不同抗氧劑配方的海綿，經過氮氧化物氣熏處理后，測量棉布本身的顏色改變，Delta E越低，則氣熏變黃程度越低。從圖中可以看出，BHT是沾染紡織面料的罪魁禍首！而這種類型的黃變，卻是一種長期困擾胸罩，墊肩海綿發泡廠家的問題。而IRGASTAB? PUR 68由于不含BHT，在氣熏變黃方面，表現非常出色。
4.在評價抗氧劑海綿接觸紫外線而引起的黃變方面，我們進行的試驗如下：
氙燈老化試驗 (黑板溫度 63 °C, 無噴淋)
說明：在上圖中，由于配方BHT＋5057，與PUR 55均含有相同濃度的胺類抗氧劑5057，所有其對應的海綿在紫外線照射后黃變迅速；而IRGASTAB? PUR 68由于不含胺類抗氧劑，接觸紫外線后的抗黃變性能，仍非常出色。
為了進一步提高海綿的光穩定性能，汽巴研發了光穩定劑 TINUVIN? B83與 IRGASTABPUR 68 配合使用，發揮出色的協同效應。
在上圖中，PUR68與B83配合使用，表現非常出色。
另外，PUR 68＋B 83其在銳步照射試驗的表現也同樣出眾：
CF-05紫外光變色（參照方法：ASTM D 1148）
在ASTM D 1148測試條件下（12小時光接觸），使用不含BHT與胺類抗氧劑，只含PUR 68的聚醚，加上光穩定劑B 83的軟泡海綿，應能達到銳步運動鞋所要求的AATCC第四級。
綜上所述，我們推薦的海綿抗黃變解決方案是：
1） 選用不含BHT，不含胺類抗氧劑的高性能的聚醚，推薦選用含汽巴革命性的新產品―IRGASTAB? PUR 68 的聚醚產品發泡；
2）如果想進一步提高耐黃變效能，需要在發泡過程中：
* 添加1.0 - 3.0 % IRGASTAB? PUR 68 (無胺配方)， 提高海綿的抗熱壓黃變的能力。
* 同時，添加1.5 - 3.0 % TINUVIN? B 83 (光穩定配方)，提高海綿熱壓成型后，抗UV黃變的能力。
我們相信通過IRGASTAB? PUR 68這一產品廣泛使用，能有效地提高我國海綿產品抗黃變性能，從而為縮短與世界先進水平間的差距做出應有的貢獻。同時，我們也相信汽巴精化能夠和中國聚氨酯行業共同發展進步，在新的世紀里，迎接更燦爛的明天。
