Mitteioonne veepõhine polüuretaan hea valguskindlusega naha viimistluseks
Polüuretaankattematerjalid kipuvad aja jooksul pikaajalise ultraviolettkiirguse või kuumusega kokkupuute tõttu kollaseks muutuma, mis mõjutab nende välimust ja kasutusiga. UV-320 ja 2-hüdroksüetüültiofosfaadi lisamisega polüuretaani ahela pikendusse valmistati mitteioonne veepõhine polüuretaan, millel on suurepärane kollasuskindlus, ja kanti see nahakattele. Värvierinevuse, stabiilsuse, skaneeriva elektronmikroskoobi, röntgenspektri ja muude testide abil leiti, et 50 osa mitteioonse veepõhise polüuretaaniga, millel on suurepärane kollasuskindlus, töödeldud naha koguvärvierinevus △E oli 2,9, värvimuutuse aste oli 1 aste ja värvimuutus oli väga väike. Koos naha tõmbetugevuse ja kulumiskindluse põhiliste toimivusnäitajatega näitab see, et valmistatud kollasuskindel polüuretaan võib parandada naha kollasuskindlust, säilitades samal ajal selle mehaanilised omadused ja kulumiskindluse.
Inimeste elatustaseme paranedes on nahkistmepatjadele seatud kõrgemad nõudmised, mis nõuavad lisaks tervisele ohutule välimusele ka esteetilist meeldivust. Veebaasil polüuretaani kasutatakse laialdaselt nahakatteainetes tänu oma suurepärasele ohutusele ja saastevabale toimivusele, kõrgläikele ja nahaga sarnasele aminometülüdiinfosfonaatstruktuurile. Veebaasil polüuretaan kipub aga pikaajalisel ultraviolettkiirguse või kuumuse käes kollaseks muutuma, mis mõjutab materjali kasutusiga. Näiteks paljud valgete kingade polüuretaanmaterjalid on sageli kollased või kolletuvad päikesevalguse käes suuremal või vähemal määral. Seetõttu on hädavajalik uurida veebaasil polüuretaani kollasusekindlust.
Polüuretaani kollasusekindluse parandamiseks on praegu kolm võimalust: kõvade ja pehmete segmentide osakaalu reguleerimine ning tooraine muutmine algpõhjusest alates, orgaaniliste lisandite ja nanomaterjalide lisamine ning struktuuri muutmine.
a) Kõvade ja pehmete segmentide osakaalu reguleerimine ning tooraine muutmine lahendab ainult polüuretaani enda kollasuse probleemi, kuid ei lahenda väliskeskkonna mõju polüuretaanile ega vasta turu nõuetele. TG, DSC, kulumiskindluse ja tõmbekatsete abil leiti, et valmistatud ilmastikukindla polüuretaani ja puhta polüuretaaniga töödeldud naha füüsikalised omadused olid ühtlased, mis näitab, et ilmastikukindel polüuretaan suudab säilitada naha põhiomadused, parandades samal ajal oluliselt selle ilmastikukindlust.
(b) Orgaaniliste lisandite ja nanomaterjalide lisamisega kaasnevad samuti probleemid, näiteks suured lisamiskogused ja halb füüsikaline segunemine polüuretaaniga, mille tulemuseks on polüuretaani mehaaniliste omaduste vähenemine.
(c) Disulfiidsidemetel on tugev dünaamiline pöörduvus, mistõttu nende aktivatsioonienergia on väga madal ning neid saab mitu korda katkestada ja uuesti üles ehitada. Disulfiidsidemete dünaamilise pöörduvuse tõttu purunevad ja taastuvad need sidemed pidevalt ultraviolettkiirguse mõjul, muutes ultraviolettvalguse energia soojusenergiaks. Polüuretaani kollaseks muutumise põhjustab ultraviolettkiirgus, mis ergastab polüuretaanmaterjalides olevaid keemilisi sidemeid ja põhjustab sidemete lõhkumise ja reorganiseerumise reaktsioone, mis viivad struktuurimuutusteni ja polüuretaani kollaseks muutumiseni. Seetõttu testiti polüuretaani iseparanemis- ja kollasuskindlust, lisades disulfiidsidemeid veepõhistesse polüuretaanahela segmentidesse. GB/T 1766-2008 testi kohaselt oli △E 4,68 ja värvimuutuse aste 2. tase, kuid kuna kasutati teatud värvusega tetrafenüleendisulfiidi, ei sobi see kollasuskindla polüuretaani jaoks.
Ultraviolettkiirguse neelajad ja disulfiidid suudavad neeldunud ultraviolettkiirguse muuta soojusenergiaks, vähendades ultraviolettkiirguse mõju polüuretaanstruktuurile. Dünaamilise pöörduva aine 2-hüdroksüetüüldisulfiidi lisamine polüuretaansünteesi paisumisastmesse viib selle polüuretaanstruktuuri, mis on hüdroksüülrühmi sisaldav disulfiidühend, mis reageerib isotsüanaadiga kergesti. Lisaks lisatakse UV-320 ultraviolettkiirguse neelaja, et parandada polüuretaani kollasuskindlust. UV-320 sisaldavaid hüdroksüülrühmi saab tänu oma võimele kergesti reageerida isotsüanaatrühmadega lisada ka polüuretaanahela segmentidesse ja kasutada naha keskmises kihis polüuretaani kollasuskindluse parandamiseks.
Värvierinevustesti abil leiti, et kollase vastupidavusega polüuretaani kollasuskindlus. TG, DSC, kulumiskindluse ja tõmbetestide abil leiti, et valmistatud ilmastikukindla polüuretaani ja puhta polüuretaaniga töödeldud naha füüsikalised omadused olid ühtlased, mis näitab, et ilmastikukindel polüuretaan suudab säilitada naha põhiomadused, parandades samal ajal oluliselt selle ilmastikukindlust.
Postituse aeg: 21. detsember 2024