高分子材料在使用过程中，尤其是在光照、热或氧气的环境中，容易发生老化变黄的现象。这种现象的本质是材料分子结构的变化，通常可以归结为以下几个方面：

1. 高分子断链产生共轭双键：高分子材料在老化过程中，分子链可能发生断裂，形成自由基或不饱和双键。当这些双键逐渐形成共轭体系（即连续的双键结构），尤其是当共轭双键的数量达到7-8个时，材料就会发生显色变黄。这是因为共轭双键体系具有较强的吸光能力，能够吸收特定波长的可见光，导致材料呈现黄色。  

2. 氧化产生的羰基：高分子材料在氧化过程中，分子链上的氢原子被氧气夺走，生成羰基（C=O）。羰基是一种典型的发色基团，能够吸收可见光，导致材料变黄。这是因为羰基是氧化反应的产物，常见于聚合物的主链或侧链。热塑性聚氨酯TPU在老化过程中会生成羰基，从而显黄并变脆。

3. 含氮基团物质分解产生有色胺类物质:一些高分子材料中可能含有含氮基团（如胺类、酰胺类或氮杂环结构）。在老化过程中，这些含氮基团可能发生分解，生成有色胺类物质。这些胺类物质本身就具有颜色，从而导致材料变黄。含氮化合物的分解是化学反应的结果，生成的胺类物质通常带有黄色或褐色。

4. 抗氧化剂本身被氧化：绝大部分高分子材料在加工制作过程中都会添加抗氧化剂/防老剂，以延缓老化。然而，抗氧化剂本身也可能被氧化，生成带有颜色的物质，导致材料变黄。 抗氧化剂被氧化后，可能会生成共轭双键、羰基或含氮的有色物质。像有些含酚类抗氧化剂的聚合物，在老化过程中会被氧化生成发色基团。