Polyurethane gốc nước không ion có độ bền ánh sáng tốt để ứng dụng trong hoàn thiện da
Vật liệu phủ polyurethane dễ bị ố vàng theo thời gian do tiếp xúc lâu với tia cực tím hoặc nhiệt, ảnh hưởng đến vẻ ngoài và tuổi thọ của chúng. Bằng cách đưa UV-320 và 2-hydroxyethyl thiophosphate vào phần mở rộng chuỗi của polyurethane, một loại polyurethane gốc nước không ion có khả năng chống ố vàng tuyệt vời đã được điều chế và ứng dụng vào lớp phủ da. Thông qua sự khác biệt về màu sắc, độ ổn định, kính hiển vi điện tử quét, quang phổ tia X và các thử nghiệm khác, người ta thấy rằng tổng sự khác biệt về màu sắc △E của da được xử lý bằng 50 phần polyurethane gốc nước không ion có khả năng chống ố vàng tuyệt vời là 2,9, cấp độ thay đổi màu là cấp độ 1 và chỉ có sự thay đổi màu rất nhỏ. Kết hợp với các chỉ số hiệu suất cơ bản về độ bền kéo và khả năng chống mài mòn của da, điều này cho thấy polyurethane chống ố vàng đã được điều chế có thể cải thiện khả năng chống ố vàng của da trong khi vẫn duy trì các đặc tính cơ học và khả năng chống mài mòn của da.
Khi mức sống của người dân được cải thiện, nhu cầu về đệm ghế da cũng ngày càng cao, không chỉ đòi hỏi chúng phải an toàn cho sức khỏe mà còn phải đẹp mắt. Polyurethane gốc nước được sử dụng rộng rãi trong các chất phủ da nhờ tính an toàn tuyệt vời và hiệu suất không gây ô nhiễm, độ bóng cao và cấu trúc amino methylidynephosphonate tương tự như da. Tuy nhiên, polyurethane gốc nước dễ bị ố vàng dưới tác động lâu dài của tia cực tím hoặc nhiệt, ảnh hưởng đến tuổi thọ của vật liệu. Ví dụ, nhiều vật liệu polyurethane làm giày trắng thường có màu ố vàng, hoặc ở mức độ nhiều hay ít, sẽ bị ố vàng dưới ánh sáng mặt trời. Do đó, việc nghiên cứu khả năng chống ố vàng của polyurethane gốc nước là vô cùng cần thiết.
Hiện nay có ba cách để cải thiện khả năng chống ố vàng của polyurethane: điều chỉnh tỷ lệ các đoạn cứng và mềm và thay đổi nguyên liệu thô từ nguyên nhân gốc rễ, thêm phụ gia hữu cơ và vật liệu nano, và sửa đổi cấu trúc.
(a) Việc điều chỉnh tỷ lệ các đoạn cứng và mềm và thay đổi nguyên liệu chỉ có thể giải quyết vấn đề bản thân polyurethane dễ bị ố vàng, nhưng không thể giải quyết được ảnh hưởng của môi trường bên ngoài đến polyurethane và không thể đáp ứng được yêu cầu của thị trường. Thông qua thử nghiệm TG, DSC, khả năng chống mài mòn và độ bền kéo, người ta thấy rằng các tính chất vật lý của polyurethane chịu thời tiết đã chế tạo và da được xử lý bằng polyurethane nguyên chất là nhất quán, cho thấy polyurethane chịu thời tiết có thể duy trì các tính chất cơ bản của da đồng thời cải thiện đáng kể khả năng chống chịu thời tiết của nó.
(b)Việc bổ sung các chất phụ gia hữu cơ và vật liệu nano cũng có những vấn đề như lượng bổ sung cao và khả năng pha trộn vật lý kém với polyurethane, dẫn đến giảm các đặc tính cơ học của polyurethane.
(c)Liên kết disulfide có tính thuận nghịch động mạnh, khiến năng lượng hoạt hóa của chúng rất thấp và chúng có thể bị phá vỡ và xây dựng lại nhiều lần. Do tính thuận nghịch động của liên kết disulfide, các liên kết này liên tục bị phá vỡ và xây dựng lại dưới sự chiếu xạ của tia cực tím, chuyển đổi năng lượng tia cực tím thành giải phóng năng lượng nhiệt. Sự ố vàng của polyurethane là do sự chiếu xạ của tia cực tím, kích thích các liên kết hóa học trong vật liệu polyurethane và gây ra các phản ứng phân cắt và sắp xếp lại liên kết, dẫn đến những thay đổi về cấu trúc và làm polyurethane ố vàng. Do đó, bằng cách đưa liên kết disulfide vào các phân đoạn chuỗi polyurethane gốc nước, hiệu suất chống ố vàng và tự phục hồi của polyurethane đã được thử nghiệm. Theo thử nghiệm GB/T 1766-2008, △E là 4,68 và cấp độ thay đổi màu là cấp 2, nhưng vì sử dụng tetraphenylene disulfide, có một màu nhất định, nên không phù hợp cho polyurethane chống ố vàng.
Chất hấp thụ tia cực tím và disulfide có thể chuyển đổi tia cực tím được hấp thụ thành nhiệt năng giải phóng, giúp giảm ảnh hưởng của bức xạ cực tím lên cấu trúc polyurethane. Bằng cách đưa chất 2-hydroxyethyl disulfide động, có khả năng đảo ngược, vào giai đoạn giãn nở tổng hợp polyurethane, chất này được đưa vào cấu trúc polyurethane, một hợp chất disulfide chứa nhóm hydroxyl dễ phản ứng với isocyanate. Ngoài ra, chất hấp thụ tia cực tím UV-320 được đưa vào để phối hợp cải thiện khả năng chống vàng của polyurethane. Nhờ đặc tính dễ phản ứng với nhóm isocyanate, nhóm hydroxyl chứa UV-320 cũng có thể được đưa vào các đoạn mạch polyurethane và sử dụng trong lớp giữa của da để cải thiện khả năng chống vàng của polyurethane.
Thông qua thử nghiệm chênh lệch màu sắc, người ta thấy rằng khả năng chống vàng của polyureth chống vàng. Thông qua thử nghiệm TG, DSC, khả năng chống mài mòn và kéo, người ta thấy rằng các tính chất vật lý của polyureth chống chịu thời tiết đã chế tạo và da được xử lý bằng polyureth nguyên chất là như nhau, cho thấy polyureth chống chịu thời tiết có thể duy trì các tính chất cơ bản của da đồng thời cải thiện đáng kể khả năng chống chịu thời tiết của nó.
Thời gian đăng: 21-12-2024