Нейонен полиуретан на водна основа с добра светлоустойчивост за приложение в обработката на кожа
Полиуретановите покривни материали са склонни към пожълтяване с течение на времето поради продължително излагане на ултравиолетова светлина или топлина, което влияе върху външния им вид и експлоатационния им живот. Чрез въвеждане на UV-320 и 2-хидроксиетил тиофосфат във веригата на полиуретана е приготвен нейонен полиуретан на водна основа с отлична устойчивост на пожълтяване, който е нанесен върху кожено покритие. Чрез тестове за разлика в цвета, стабилност, сканиращ електронен микроскоп, рентгенов спектър и други тестове е установено, че общата разлика в цвета △E на кожата, третирана с 50 части нейонен полиуретан на водна основа с отлична устойчивост на пожълтяване, е 2,9, степента на промяна на цвета е 1 степен и е наблюдавана само много лека промяна в цвета. В комбинация с основните показатели за якост на опън и износоустойчивост на кожата, това показва, че приготвеният устойчив на пожълтяване полиуретан може да подобри устойчивостта на пожълтяване на кожата, като същевременно запази механичните ѝ свойства и износоустойчивост.
С подобряването на жизнения стандарт на хората, те имат по-високи изисквания към кожените възглавници за сядане, като не само изискват те да бъдат безвредни за човешкото здраве, но и естетически приятни. Полиуретанът на водна основа се използва широко в покритията за кожа поради отличната си безопасност и без замърсяване, високия си блясък и аминометилидинфосфонатната си структура, подобна на тази на кожата. Полиуретанът на водна основа обаче е склонен към пожълтяване при дългосрочно въздействие на ултравиолетова светлина или топлина, което влияе върху експлоатационния живот на материала. Например, много бели полиуретанови материали за обувки често изглеждат жълти или в по-голяма или по-малка степен пожълтяват под въздействието на слънчева светлина. Ето защо е наложително да се проучи устойчивостта на полиуретана на водна основа към пожълтяване.
В момента има три начина за подобряване на устойчивостта на полиуретана срещу пожълтяване: регулиране на съотношението на твърдите и меките сегменти и промяна на суровините от първопричината, добавяне на органични добавки и наноматериали и структурна модификация.
(a) Регулирането на съотношението на твърдите и меките сегменти и промяната на суровините може само да реши проблема с пожълтяването на самия полиуретан, но не може да реши проблема с влиянието на външната среда върху полиуретана и не може да отговори на пазарните изисквания. Чрез TG, DSC, изпитвания за устойчивост на износване и опън беше установено, че физичните свойства на приготвения устойчив на атмосферни влияния полиуретан и кожата, обработена с чист полиуретан, са последователни, което показва, че устойчивият на атмосферни влияния полиуретан може да запази основните свойства на кожата, като същевременно значително подобри устойчивостта си на атмосферни влияния.
(б) Добавянето на органични добавки и наноматериали също е свързано с проблеми, като например високи количества на добавяне и лошо физическо смесване с полиуретана, което води до намаляване на механичните свойства на полиуретана.
(c) Дисулфидните връзки имат силна динамична обратимост, което прави енергията им на активиране много ниска и могат да се разкъсват и възстановяват многократно. Поради динамичната обратимост на дисулфидните връзки, тези връзки постоянно се разкъсват и възстановяват под въздействието на ултравиолетова светлина, превръщайки ултравиолетовата светлина в отделяне на топлинна енергия. Пожълтяването на полиуретана се причинява от ултравиолетово облъчване, което възбужда химичните връзки в полиуретановите материали и причинява реакции на разкъсване и реорганизация на връзките, което води до структурни промени и пожълтяване на полиуретана. Следователно, чрез въвеждане на дисулфидни връзки във верижните сегменти на полиуретана на водна основа, е тествано самовъзстановяването и устойчивостта на пожълтяване на полиуретана. Съгласно теста GB/T 1766-2008, △E е 4,68, а степента на промяна на цвета е ниво 2, но тъй като е използван тетрафенилен дисулфид, който има определен цвят, той не е подходящ за полиуретан, устойчив на пожълтяване.
Абсорбаторите на ултравиолетова светлина и дисулфидите могат да преобразуват абсорбираната ултравиолетова светлина в отделена топлинна енергия, за да намалят влиянието на ултравиолетовата светлина върху структурата на полиуретана. Чрез въвеждането на динамично обратимото вещество 2-хидроксиетил дисулфид в етапа на разширяване на синтеза на полиуретан, то се въвежда в структурата на полиуретана, което е дисулфидно съединение, съдържащо хидроксилни групи, което лесно реагира с изоцианат. В допълнение, UV-320 ултравиолетов абсорбатор се въвежда, за да съдейства за подобряване на устойчивостта на полиуретана на жълто. UV-320, съдържащ хидроксилни групи, поради характеристиката си да реагира лесно с изоцианатни групи, може също да се въведе в сегментите на полиуретанова верига и да се използва в средния слой на кожата за подобряване на устойчивостта на полиуретана на жълто.
Чрез теста за цветова разлика беше установено, че жълтата устойчивост на жълтоустойчивия полиуретан е по-устойчива. Чрез TG, DSC, изпитвания за устойчивост на износване и опън беше установено, че физичните свойства на приготвения устойчив на атмосферни влияния полиуретан и кожата, обработена с чист полиуретан, са последователни, което показва, че устойчивият на атмосферни влияния полиуретан може да запази основните свойства на кожата, като същевременно значително подобри устойчивостта си на атмосферни влияния.
Време на публикуване: 21 декември 2024 г.