Nejonu poliuretāns uz ūdens bāzes ar labu gaismas noturību, paredzēts lietošanai ādas apdarē
Poliuretāna pārklājuma materiāli laika gaitā ir pakļauti dzeltēšanai ilgstošas ultravioletā starojuma vai karstuma iedarbības dēļ, kas ietekmē to izskatu un kalpošanas laiku. Ieviešot UV-320 un 2-hidroksietiltiofosfātu poliuretāna ķēdes pagarinājumā, tika sagatavots un uzklāts uz ādas pārklājuma nejonu poliuretāns uz ūdens bāzes ar izcilu izturību pret dzeltēšanu. Izmantojot krāsu atšķirības, stabilitātes, skenējošā elektronmikroskopa, rentgena spektra un citus testus, tika konstatēts, ka ādas, kas apstrādāta ar 50 daļām nejonu poliuretāna uz ūdens bāzes ar izcilu izturību pret dzeltēšanu, kopējā krāsu atšķirība △E bija 2,9, krāsas maiņas pakāpe bija 1 pakāpe, un bija tikai ļoti neliela krāsas maiņa. Apvienojumā ar pamata veiktspējas rādītājiem, piemēram, ādas stiepes izturību un nodilumizturību, tas parāda, ka sagatavotais dzeltēšanas izturīgais poliuretāns var uzlabot ādas dzeltēšanas izturību, vienlaikus saglabājot tās mehāniskās īpašības un nodilumizturību.
Uzlabojoties cilvēku dzīves līmenim, cilvēkiem ir augstākas prasības pret ādas sēdekļu spilveniem, ne tikai pieprasot, lai tie būtu nekaitīgi cilvēku veselībai, bet arī lai tie būtu estētiski pievilcīgi. Ūdens bāzes poliuretāns tiek plaši izmantots ādas pārklājumu līdzekļos, pateicoties tā lieliskajai drošībai un nepiesārņojošajai veiktspējai, augstajam spīdumam un aminometilidīnfosfonāta struktūrai, kas līdzīga ādai. Tomēr ūdens bāzes poliuretāns ilgstošas ultravioletā starojuma vai karstuma iedarbības rezultātā var dzeltēt, kas ietekmē materiāla kalpošanas laiku. Piemēram, daudzi balto apavu poliuretāna materiāli bieži izskatās dzelteni vai lielākā vai mazākā mērā dzeltē saules gaismas apstarojuma ietekmē. Tāpēc ir obligāti jāizpēta ūdens bāzes poliuretāna izturība pret dzeltēšanu.
Pašlaik ir trīs veidi, kā uzlabot poliuretāna izturību pret dzeltēšanu: pielāgojot cieto un mīksto segmentu proporciju un mainot izejvielas no pamatcēloņa, pievienojot organiskās piedevas un nanomateriālus, kā arī veicot strukturālas modifikācijas.
(a) Cieto un mīksto segmentu proporcijas pielāgošana un izejvielu maiņa var atrisināt tikai paša poliuretāna dzeltēšanas problēmu, bet nevar atrisināt ārējās vides ietekmi uz poliuretānu un nevar apmierināt tirgus prasības. Veicot TG, DSC, nodilumizturības un stiepes testus, tika konstatēts, ka sagatavotā laikapstākļiem izturīgā poliuretāna un ar tīru poliuretānu apstrādātās ādas fizikālās īpašības ir vienādas, norādot, ka laikapstākļiem izturīgais poliuretāns var saglabāt ādas pamatīpašības, vienlaikus ievērojami uzlabojot tās izturību pret laikapstākļiem.
(b) Organisko piedevu un nanomateriālu pievienošanai ir arī tādas problēmas kā liels pievienošanas daudzums un slikta fizikālā sajaukšanās ar poliuretānu, kā rezultātā samazinās poliuretāna mehāniskās īpašības.
(c) Disulfīda saitēm ir spēcīga dinamiskā atgriezeniskums, tāpēc to aktivācijas enerģija ir ļoti zema, un tās var vairākkārt pārraut un atjaunot. Disulfīda saišu dinamiskās atgriezeniskuma dēļ šīs saites tiek pastāvīgi pārrautas un atjaunotas ultravioletā starojuma apstarojumā, pārvēršot ultravioletā starojuma enerģiju siltumenerģijas izdalīšanā. Poliuretāna dzeltēšanu izraisa ultravioletā starojuma apstarošana, kas ierosina ķīmiskās saites poliuretāna materiālos un izraisa saišu šķelšanās un reorganizācijas reakcijas, kas noved pie strukturālām izmaiņām un poliuretāna dzeltēšanas. Tādēļ, ieviešot disulfīda saites ūdens bāzes poliuretāna ķēdes segmentos, tika pārbaudīta poliuretāna pašatjaunošanās un dzeltēšanas izturība. Saskaņā ar GB/T 1766-2008 testu △E bija 4,68, un krāsas maiņas pakāpe bija 2. līmenis, bet, tā kā tajā tika izmantots tetrafenilēndisulfīds, kam ir noteikta krāsa, tas nav piemērots dzeltēšanai izturīgam poliuretānam.
Ultravioletā starojuma absorbētāji un disulfīdi var pārvērst absorbēto ultravioleto gaismu siltumenerģijā, lai samazinātu ultravioletā starojuma ietekmi uz poliuretāna struktūru. Ievadot dinamisko atgriezenisko vielu 2-hidroksietildisulfīdu poliuretāna sintēzes izplešanās posmā, tas tiek ievadīts poliuretāna struktūrā, kas ir disulfīda savienojums, kas satur hidroksilgrupas un viegli reaģē ar izocianātu. Turklāt tiek ieviests UV-320 ultravioletā starojuma absorbētājs, lai sadarbotos ar poliuretāna dzeltenās krāsas izturības uzlabošanu. UV-320 saturošas hidroksilgrupas, pateicoties tā vieglajai reaģēšanai ar izocianāta grupām, var tikt ievadītas arī poliuretāna ķēdes segmentos un izmantotas ādas vidējā kārtā, lai uzlabotu poliuretāna dzeltenās krāsas izturību.
Ar krāsu atšķirības testu tika konstatēta dzeltenās krāsas izturība pret poliuretānu. Ar TG, DSC, nodilumizturības un stiepes testu palīdzību tika konstatēts, ka sagatavotā laikapstākļiem izturīga poliuretāna un ar tīru poliuretānu apstrādātās ādas fizikālās īpašības ir vienādas, norādot, ka laikapstākļiem izturīgais poliuretāns var saglabāt ādas pamatīpašības, vienlaikus ievērojami uzlabojot tās izturību pret laikapstākļiem.
Publicēšanas laiks: 2024. gada 21. decembris