Ոչ իոնային ջրային հիմքով պոլիուրեթան՝ լավ լուսակայունությամբ, նախատեսված կաշվի մշակման մեջ կիրառելու համար
Պոլիուրեթանային ծածկույթի նյութերը հակված են դեղնելու ժամանակի ընթացքում՝ ուլտրամանուշակագույն լույսի կամ ջերմության երկարատև ազդեցության պատճառով, ինչը ազդում է դրանց տեսքի և ծառայության ժամկետի վրա: Պոլիուրեթանի շղթայի երկարացման մեջ UV-320 և 2-հիդրօքսիէթիլ թիոֆոսֆատ ներմուծելով՝ պատրաստվել և կաշվի ծածկույթի վրա կիրառվել է դեղնելու նկատմամբ գերազանց դիմադրողականությամբ ոչ իոնային ջրային հիմքով պոլիուրեթան: Գույնի տարբերության, կայունության, սկանավորող էլեկտրոնային մանրադիտակի, ռենտգենյան սպեկտրի և այլ փորձարկումների միջոցով պարզվել է, որ դեղնելու նկատմամբ գերազանց դիմադրողականությամբ ոչ իոնային ջրային հիմքով պոլիուրեթանի 50 մասով մշակված կաշվի ընդհանուր գունային տարբերությունը △E կազմել է 2.9, գույնի փոփոխության աստիճանը՝ 1 աստիճան, և գույնի փոփոխությունը շատ աննշան է եղել: Կաշվի ձգման ամրության և մաշվածության դիմադրության հիմնական ցուցանիշների հետ համատեղ՝ ցույց է տրվում, որ պատրաստված դեղնելու նկատմամբ դիմացկուն պոլիուրեթանը կարող է բարելավել կաշվի դեղնելու նկատմամբ դիմադրությունը՝ պահպանելով դրա մեխանիկական հատկությունները և մաշվածության դիմադրությունը:
Մարդկանց կենսամակարդակի բարելավմանը զուգընթաց, մարդիկ ավելի բարձր պահանջներ ունեն կաշվե նստատեղերի բարձիկների նկատմամբ՝ պահանջելով ոչ միայն դրանք անվնաս լինել մարդու առողջության համար, այլև գեղագիտականորեն հաճելի լինել։ Ջրային հիմքով պոլիուրեթանը լայնորեն օգտագործվում է կաշվի ծածկույթների մեջ՝ իր գերազանց անվտանգության և աղտոտումից զերծ լինելու, բարձր փայլի և կաշվին նման ամինոմեթիլիդինֆոսֆոնատային կառուցվածքի շնորհիվ։ Այնուամենայնիվ, ջրային հիմքով պոլիուրեթանը հակված է դեղնելու ուլտրամանուշակագույն լույսի կամ ջերմության երկարատև ազդեցության տակ, ինչը ազդում է նյութի ծառայության ժամկետի վրա։ Օրինակ, սպիտակ կոշիկի համար նախատեսված շատ պոլիուրեթանային նյութեր հաճախ դեղնում են, կամ ավելի մեծ կամ փոքր չափով դեղնում են արևի լույսի ճառագայթահարման տակ։ Հետևաբար, անհրաժեշտ է ուսումնասիրել ջրային հիմքով պոլիուրեթանի դեղնացման նկատմամբ դիմադրողականությունը։
Ներկայումս պոլիուրեթանի դեղնացման դիմադրությունը բարելավելու երեք եղանակ կա՝ կոշտ և փափուկ հատվածների համամասնության կարգավորում և հումքի փոփոխություն՝ հիմնարար պատճառից ելնելով, օրգանական հավելանյութերի և նանոմատերիալների ավելացում, ինչպես նաև կառուցվածքային փոփոխություն։
(ա) Կարծր և փափուկ հատվածների համամասնության կարգավորումը և հումքի փոփոխությունը կարող են լուծել միայն պոլիուրեթանի դեղնելու հակվածության խնդիրը, բայց չեն կարող լուծել արտաքին միջավայրի ազդեցությունը պոլիուրեթանի վրա և չեն կարող բավարարել շուկայի պահանջները: TG, DSC, քայքայման դիմադրության և ձգման փորձարկումների միջոցով պարզվել է, որ պատրաստված եղանակակայուն պոլիուրեթանի և մաքուր պոլիուրեթանով մշակված կաշվի ֆիզիկական հատկությունները համապատասխանում են, ինչը ցույց է տալիս, որ եղանակակայուն պոլիուրեթանը կարող է պահպանել կաշվի հիմնական հատկությունները՝ միաժամանակ զգալիորեն բարելավելով դրա եղանակակայունությունը:
(բ) Օրգանական հավելանյութերի և նանոմատերիալների ավելացումը նույնպես խնդիրներ ունի, ինչպիսիք են ավելացման մեծ քանակությունները և պոլիուրեթանի հետ վատ ֆիզիկական խառնումը, ինչը հանգեցնում է պոլիուրեթանի մեխանիկական հատկությունների նվազմանը։
(գ) Դիսուլֆիդային կապերն ունեն ուժեղ դինամիկ շրջելիություն, ինչը դրանց ակտիվացման էներգիան դարձնում է շատ ցածր, և դրանք կարող են բազմիցս խզվել և վերականգնվել: Դիսուլֆիդային կապերի դինամիկ շրջելիության շնորհիվ այս կապերը անընդհատ խզվում և վերականգնվում են ուլտրամանուշակագույն լույսի ճառագայթման տակ՝ ուլտրամանուշակագույն լույսի էներգիան վերածելով ջերմային էներգիայի անջատման: Պոլիուրեթանի դեղնացումը առաջանում է ուլտրամանուշակագույն լույսի ճառագայթումից, որը գրգռում է պոլիուրեթանային նյութերի քիմիական կապերը և առաջացնում կապերի խզման և վերակազմակերպման ռեակցիաներ, ինչը հանգեցնում է կառուցվածքային փոփոխությունների և պոլիուրեթանի դեղնացման: Հետևաբար, ջրային հիմքով պոլիուրեթանային շղթայի հատվածներում դիսուլֆիդային կապեր ներմուծելով, ստուգվել է պոլիուրեթանի ինքնաբուժման և դեղնացման դիմադրության կատարողականը: GB/T 1766-2008 թեստի համաձայն՝ △E-ն կազմել է 4.68, իսկ գույնի փոփոխության աստիճանը՝ 2-րդ մակարդակ, բայց քանի որ այն օգտագործել է տետրաֆենիլեն դիսուլֆիդ, որն ունի որոշակի գույն, այն հարմար չէ դեղնացմանը դիմացկուն պոլիուրեթանի համար:
Ուլտրամանուշակագույն լույսի կլանիչները և դիսուլֆիդները կարող են կլանված ուլտրամանուշակագույն լույսը վերածել ջերմային էներգիայի անջատման՝ նվազեցնելով ուլտրամանուշակագույն լույսի ճառագայթման ազդեցությունը պոլիուրեթանային կառուցվածքի վրա: 2-հիդրօքսիէթիլ դիսուլֆիդ դինամիկորեն շրջելի նյութը պոլիուրեթանային սինթեզի ընդլայնման փուլում ներմուծելով, այն ներմուծվում է պոլիուրեթանային կառուցվածքի մեջ, որը հիդրօքսիլային խմբեր պարունակող դիսուլֆիդային միացություն է, որը հեշտությամբ փոխազդում է իզոցիանատի հետ: Բացի այդ, ներմուծվում է UV-320 ուլտրամանուշակագույն կլանիչ՝ պոլիուրեթանի դեղին դիմադրության բարելավմանն օժանդակելու համար: UV-320 պարունակող հիդրօքսիլային խմբերը, իզոցիանատային խմբերի հետ հեշտությամբ փոխազդելու հատկանիշի շնորհիվ, կարող են նաև ներմուծվել պոլիուրեթանային շղթայի հատվածներում և օգտագործվել կաշվի միջին շերտում՝ պոլիուրեթանի դեղին դիմադրության բարելավման համար:
Գույնի տարբերության թեստի միջոցով պարզվել է, որ դեղին դիմադրության պոլիուրեթի դեղին դիմադրողականությունը։ TG, DSC, քայքայման դիմադրության և ձգման թեստերի միջոցով պարզվել է, որ պատրաստված եղանակակայուն պոլիուրեթանի և մաքուր պոլիուրեթանով մշակված կաշվի ֆիզիկական հատկությունները համապատասխան են, ինչը ցույց է տալիս, որ եղանակակայուն պոլիուրեթանը կարող է պահպանել կաշվի հիմնական հատկությունները՝ միաժամանակ զգալիորեն բարելավելով դրա եղանակային դիմադրողականությունը։
Հրապարակման ժամանակը. Դեկտեմբերի 21-2024