Водорозчинний поліуретан – це новий тип поліуретанової системи, яка використовує воду замість органічних розчинників як диспергуюче середовище. Він має такі переваги, як відсутність забруднення, безпека та надійність, відмінні механічні властивості, хороша сумісність та легка модифікація.
Однак поліуретанові матеріали також мають погану водостійкість, термостійкість та стійкість до розчинників через відсутність стабільних зшивальних зв'язків.
Отже, необхідно покращити та оптимізувати різні властивості поліуретану шляхом введення функціональних мономерів, таких як органічний фторсилікон, епоксидна смола, акриловий естер та наноматеріали.
Серед них, поліуретанові матеріали, модифіковані наноматеріалами, можуть значно покращити свої механічні властивості, зносостійкість та термостабільність. Методи модифікації включають метод інтеркаляційного композиту, метод полімеризації in situ, метод змішування тощо.
Нанокремнезем
SiO2 має тривимірну сітчасту структуру з великою кількістю активних гідроксильних груп на своїй поверхні. Він може покращити комплексні властивості композиту після поєднання з поліуретаном за допомогою ковалентного зв'язку та сили Ван-дер-Ваальса, такі як гнучкість, стійкість до високих та низьких температур, стійкість до старіння тощо. Го та ін. синтезували поліуретан, модифікований нано-SiO2, методом полімеризації in situ. Коли вміст SiO2 становив близько 2% (масова частка, як зазначено нижче), в'язкість зсуву та міцність на відшарування клею суттєво покращилися. Порівняно з чистим поліуретаном, стійкість до високих температур та міцність на розтяг також дещо збільшилися.
Нанооксид цинку
Наноцинковий оксид (Nano ZnO) має високу механічну міцність, добрі антибактеріальні та бактеріостатичні властивості, а також сильну здатність поглинати інфрачервоне випромінювання та добре захищати від ультрафіолетового випромінювання, що робить його придатним для виготовлення матеріалів зі спеціальними функціями. Авад та ін. використовували нанопозитронний метод для включення наповнювачів ZnO в поліуретан. Дослідження виявило, що існує міжфазна взаємодія між наночастинками та поліуретаном. Збільшення вмісту нано ZnO від 0 до 5% підвищувало температуру склування (Tg) поліуретану, що покращувало його термічну стабільність.
Нанокарбонат кальцію
Сильна взаємодія між наночастинками CaCO3 та матрицею значно підвищує міцність на розтяг поліуретанових матеріалів. Гао та ін. спочатку модифікували нано-CaCO3 олеїновою кислотою, а потім приготували поліуретан/CaCO3 шляхом полімеризації in situ. Інфрачервоне (FT-IR) дослідження показало, що наночастинки були рівномірно розподілені в матриці. Згідно з випробуваннями на механічні властивості, було виявлено, що поліуретан, модифікований наночастинками, має вищу міцність на розтяг, ніж чистий поліуретан.
Графен
Графен (G) – це шарувата структура, пов'язана гібридними орбіталями SP2, яка демонструє чудову провідність, теплопровідність та стабільність. Вона має високу міцність, добру в'язкість та легко згинається. Ву та ін. синтезували нанокомпозити Ag/G/PU, і зі збільшенням вмісту Ag/G термічна стабільність та гідрофобність композитного матеріалу продовжували покращуватися, а також відповідно зростали антибактеріальні властивості.
Вуглецеві нанотрубки
Вуглецеві нанотрубки (ВНТ) – це одновимірні трубчасті наноматеріали, з'єднані шестикутниками, і наразі є одним із матеріалів із широким спектром застосування. Використовуючи їх високу міцність, провідність та властивості поліуретанового композиту, можна покращити термічну стабільність, механічні властивості та провідність матеріалу. Ву та ін. ввели ВНТ шляхом полімеризації in situ для контролю росту та формування частинок емульсії, що дозволило рівномірно розподілити ВНТ у поліуретановій матриці. Зі збільшенням вмісту ВНТ міцність композитного матеріалу на розтяг значно покращилася.
Наша компанія постачає високоякісний пірогенний кремнезем,Антигідролізні агенти (зшиваючі агенти, карбодіїмід), УФ-абсорберитощо, які значно покращують експлуатаційні характеристики поліуретану.
Час публікації: 10 січня 2025 р.