Neiontový polyuretan na vodní bázi s dobrou stálostí světla pro použití při povrchové úpravě kůže
Polyuretanové nátěrové materiály jsou náchylné k žloutnutí v průběhu času v důsledku dlouhodobého vystavení ultrafialovému světlu nebo teplu, což ovlivňuje jejich vzhled a životnost. Zavedením UV-320 a 2-hydroxyethylthiofosfátu do prodloužení řetězce polyuretanu byl připraven neiontový polyuretan na vodní bázi s vynikající odolností proti žloutnutí a aplikován na povlak kůže. Prostřednictvím testů barevného rozdílu, stability, rastrovacího elektronového mikroskopu, rentgenového spektra a dalších testů bylo zjištěno, že celkový barevný rozdíl △E kůže ošetřené 50 díly neiontového polyuretanu na vodní bázi s vynikající odolností proti žloutnutí byl 2,9, stupeň změny barvy byl 1 stupeň a došlo pouze k velmi malé změně barvy. V kombinaci se základními výkonnostními ukazateli pevnosti v tahu kůže a odolnosti proti opotřebení se ukazuje, že připravený polyuretan odolný proti žloutnutí může zlepšit odolnost kůže proti žloutnutí a zároveň si zachovat její mechanické vlastnosti a odolnost proti opotřebení.
S rostoucí životní úrovní lidí mají lidé vyšší nároky na kožené polštáře sedadel, a to nejen na jejich bezpečnost pro lidské zdraví, ale také na estetickou přitažlivost. Polyuretan na vodní bázi se široce používá v nátěrech kůže díky své vynikající bezpečnosti a neznečišťujícím vlastnostem, vysokému lesku a amino-methylidynfosfonátové struktuře podobné kůži. Polyuretan na vodní bázi je však náchylný k žloutnutí při dlouhodobém působení ultrafialového záření nebo tepla, což ovlivňuje životnost materiálu. Například mnoho polyuretanových materiálů na bílé boty často vypadá žlutě, nebo ve větší či menší míře žloutne i při slunečním záření. Proto je nezbytné studovat odolnost polyuretanu na vodní bázi vůči žloutnutí.
V současné době existují tři způsoby, jak zlepšit odolnost polyuretanu proti žloutnutí: úprava poměru tvrdých a měkkých segmentů a změna surovin od příčiny, přidání organických přísad a nanomateriálů a strukturální modifikace.
(a) Úprava poměru tvrdých a měkkých segmentů a změna surovin může vyřešit pouze problém náchylnosti polyuretanu k žloutnutí, ale nemůže vyřešit vliv vnějšího prostředí na polyuretan a nemůže splnit požadavky trhu. Prostřednictvím TG, DSC, zkoušek odolnosti proti oděru a tahových zkoušek bylo zjištěno, že fyzikální vlastnosti připraveného polyuretanu odolného vůči povětrnostním vlivům a kůže ošetřené čistým polyuretanem byly konzistentní, což naznačuje, že polyuretan odolný vůči povětrnostním vlivům si může zachovat základní vlastnosti kůže a zároveň výrazně zlepšit její odolnost vůči povětrnostním vlivům.
(b) Přidávání organických aditiv a nanomateriálů má také problémy, jako je vysoké množství přidaných látek a špatné fyzikální smísení s polyuretanem, což vede ke snížení mechanických vlastností polyuretanu.
(c) Disulfidové vazby mají silnou dynamickou reverzibilitu, díky čemuž je jejich aktivační energie velmi nízká a mohou být opakovaně rozbity a znovu sestaveny. Vzhledem k dynamické reverzibilitě disulfidových vazeb se tyto vazby neustále rozbíjejí a znovu sestavují pod vlivem ultrafialového záření, čímž se energie ultrafialového světla přeměňuje na uvolněnou tepelnou energii. Žloutnutí polyuretanu je způsobeno ozářením ultrafialovým světlem, které excituje chemické vazby v polyuretanových materiálech a způsobuje reakce štěpení a reorganizace vazeb, což vede ke strukturálním změnám a žloutnutí polyuretanu. Proto byla zavedením disulfidových vazeb do segmentů řetězce polyuretanu na vodní bázi testována samoopravitelnost a odolnost polyuretanu proti žloutnutí. Podle testu GB/T 1766-2008 byla hodnota △E 4,68 a stupeň změny barvy byl 2, ale protože byl použit tetrafenylendisulfid, který má určitou barvu, není vhodný pro polyuretan odolný proti žloutnutí.
Absorbéry ultrafialového záření a disulfidy mohou přeměnit absorbované ultrafialové záření na uvolněnou tepelnou energii, čímž se snižuje vliv ultrafialového záření na strukturu polyuretanu. Zavedením dynamické reverzibilní látky 2-hydroxyethyldisulfidu do expanzní fáze syntézy polyuretanu se do struktury polyuretanu zavádí disulfidová sloučenina obsahující hydroxylové skupiny, která snadno reaguje s isokyanátem. Kromě toho se zavádí ultrafialové absorbéry UV-320, které spolupracují na zlepšení odolnosti polyuretanu proti žlutí. UV-320 obsahující hydroxylové skupiny, díky své vlastnosti snadné reakce s isokyanátovými skupinami, lze také zavést do segmentů polyuretanového řetězce a použít v mezivrstvě kůže ke zlepšení odolnosti polyuretanu proti žlutí.
Prostřednictvím testu barevného rozdílu byla zjištěna odolnost polyurethu vůči žluté barvě. Prostřednictvím TG, DSC, testů odolnosti proti oděru a tahových zkoušek bylo zjištěno, že fyzikální vlastnosti připraveného polyuretanu odolného vůči povětrnostním vlivům a kůže ošetřené čistým polyuretanem byly konzistentní, což naznačuje, že polyuretan odolný vůči povětrnostním vlivům si může zachovat základní vlastnosti kůže a zároveň výrazně zlepšit svou odolnost vůči povětrnostním vlivům.
Čas zveřejnění: 21. prosince 2024