Predbežná analýza existujúcej morfológie častíc polyuretánovej emulzie na báze vody!

Vodou riediteľná polyuretánová živica je druh polymérneho materiálu, celý názov je polyuretánová živica , anglický polyuretán, označovaný ako PU. Polyuretánové živice sa používajú na nátery, nátery alebo lepidlá. Pre pohodlie konštrukcie je na rozpustenie zvyčajne potrebné veľké množstvo organických rozpúšťadiel. Medzi tieto rozpúšťadlá patrí najmä toluén, xylén, dimetylformamid (DMF) atď. Predstavuje veľkú hrozbu pre ľudské zdravie.

Ak sa organické rozpúšťadlo nahradí netoxickou vodou, stanú sa takéto polyuretánové produkty šetrné k životnému prostrediu a nezávadné. Ako dosiahnuť, aby sa polyuretánová živica nekompatibilná s vodou stabilne rozpúšťala vo vode, je predmetom mnohých výskumníkov zaoberajúcich sa vodou riediteľnými polyuretánmi.

V súčasnosti je najúčinnejšou metódou vloženie skupín s afinitou k vode, ako je karboxylová skupina, aminoskupina, skupina sulfónovej kyseliny alebo polyetoxylová skupina, na molekulový reťazec polyuretánovej živice. Ako teda tieto hydrofilné skupiny umožňujú, aby sa vo vode nerozpustné polyuretánové molekuly rozpustili vo vode?

V prvom rade musíme pochopiť existenciu polyuretánu na vodnej báze.
Molekuly polyuretánu na vodnej báze nie sú jednoducho rozpustené vo vode, ale veľké množstvo molekúl sa aglomeruje do sférických koloidných častíc „plávajúcich“ vo vode. Afinita koloidných častíc a vody zabraňuje zrážaniu koloidných častíc a vytvára stabilnú polyuretánovú disperziu.

Po druhé, ako zabezpečiť, aby polyuretánová živica mala dostatočnú afinitu.
Bežnou praxou je v súčasnosti vkladať skupiny alebo segmenty, ktoré majú afinitu k vode, do molekulového reťazca polyuretánu na báze vody, vo všeobecnosti materiálov s katiónovými, aniónovými alebo neiónovými reťazcami. Ak sú do molekúl polyuretánu vložené katióny, polyuretán na vodnej báze pripravený touto metódou je katiónový, rovnako ako anióny a neióny. Tieto hydrofilné skupiny alebo segmenty sú umiestnené na povrchu polyuretánových častíc, tvoria nabitú vrstvu alebo koloidnú vrstvu na potiahnutie častíc a ochranné vrstvy susedných častíc sa navzájom odpudzujú, aby zabránili časticiam v aglomerácii a destabilizácii.

Po tretie, rozdiel medzi polyuretánovými stabilizačnými systémami na vodnej báze s vysokým a nízkym obsahom pevných látok.
Polyuretánové častice s vysokým obsahom vody sú často oveľa väčšie ako častice s nízkym obsahom pevných látok. Všeobecne sa predpokladá, že veľkosť častíc živice obsahujúcej 30 % tuhej látky je asi 50 nm, zatiaľ čo veľkosť častíc živice obsahujúcej viac ako 50 % pevnej látky je často väčšia ako 200 nm, čo vedie k vlastnej gravitácii častíc. Mnohé, podľa princípu gravitačnej/afinitnej rovnováhy, vysokopevné častice živice by mali mať silnejšiu afinitu k vode. Aby sa zachovala silná stabilita, polyuretánové častice musia mať silnejšiu ochrannú vrstvu, takže musia byť vybrané silnejšie elektrolytické častice alebo segmenty, ktoré sa majú začleniť do polyuretánových molekúl.

Polyuretán na vodnej báze sa vyvíja už desaťročia. V 60. rokoch minulého storočia začali rozvinuté krajiny ako Spojené štáty a Nemecko výskum polyuretánu na vodnej báze. Čína je vo výskume v tejto oblasti pomerne neskoro a skutočný systematický výskum je po reforme a rozvoji. Po desaťročiach vývoja urobil polyuretán na vodnej báze v mojej krajine veľký pokrok, ale v porovnaní s rozvinutými krajinami je stále veľmi zreteľný rozdiel, najmä relatívne malý počet vysokovýkonných špeciálnych produktov a základný výskum nebol systematický.