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 chế tạo và áp dụng cho 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 của da và khả năng chống mài mòn, điều này cho thấy polyurethane chống ố vàng đã chế tạo có thể cải thiện khả năng chống ố vàng của da trong khi vẫn duy trì các tính chất cơ học và khả năng chống mài mòn của da.
Khi mức sống của mọi người được cải thiện, mọi người có yêu cầu cao hơn đối với đệm ghế da, không chỉ yêu cầu chúng phải vô hại đối với sức khỏe con người mà còn yêu cầu chúng phải đẹp về mặt thẩm mỹ. Polyurethane gốc nước được sử dụng rộng rãi trong các chất phủ da do 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 giày trắng thường có màu vàng hoặc ở mức độ nhiều hay ít, sẽ bị ố vàng dưới sự chiếu xạ của ánh sáng mặt trời. Do đó, việc nghiên cứu khả năng chống ố vàng của polyurethane gốc nước là bắt buộc.
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 được 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 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 chuẩn bị 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 ánh sáng 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 ố vàng của polyurethane. 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 với polyurethane chống ố vàng.
Chất hấp thụ tia cực tím và disulfide có thể chuyển đổi tia cực tím được hấp thụ thành năng lượng nhiệt giải phóng để giảm ảnh hưởng của bức xạ tia cực tím lên cấu trúc polyurethane. Bằng cách đưa chất có thể đảo ngược động 2-hydroxyethyl disulfide vào giai đoạn giãn nở tổng hợp polyurethane, nó được đưa vào cấu trúc polyurethane, đây là hợp chất disulfide chứa nhóm hydroxyl dễ phản ứng với isocyanat. Ngoài ra, chất hấp thụ tia cực tím UV-320 được đưa vào để hợp tác với việc cải thiện khả năng chống vàng của polyurethane. Nhóm hydroxyl chứa UV-320, do đặc tính dễ phản ứng với nhóm isocyanat, cũng có thể được đưa vào các phân đoạn chuỗi polyurethane và được sử dụng trong lớp da giữa 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 độ bền kéo, người ta thấy rằng các tính chất vật lý của polyureth chống chịu thời tiết đã chuẩn bị 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