Poliuretano no iónico de base acuosa con buena resistencia a la luz para su aplicación en el acabado del cuero.
Los materiales de recubrimiento de poliuretano tienden a amarillear con el tiempo debido a la exposición prolongada a la luz ultravioleta o al calor, lo que afecta su apariencia y vida útil. Al introducir UV-320 y 2-hidroxietil tiofosfato en la extensión de la cadena del poliuretano, se preparó un poliuretano no iónico a base de agua con excelente resistencia al amarilleamiento y se aplicó al recubrimiento de cuero. Mediante la diferencia de color, la estabilidad, el microscopio electrónico de barrido, el espectro de rayos X y otras pruebas, se encontró que la diferencia de color total △E del cuero tratado con 50 partes del poliuretano no iónico a base de agua con excelente resistencia al amarilleamiento fue de 2,9, el grado de cambio de color fue de grado 1, y hubo solo un cambio de color muy leve. Combinado con los indicadores básicos de rendimiento de resistencia a la tracción y resistencia al desgaste del cuero, se muestra que el poliuretano resistente al amarilleamiento preparado puede mejorar la resistencia al amarilleamiento del cuero manteniendo sus propiedades mecánicas y resistencia al desgaste.
Con la mejora del nivel de vida, las personas tienen mayores exigencias respecto a los cojines de cuero, requiriendo no solo que sean inocuos para la salud, sino también estéticamente atractivos. El poliuretano a base de agua se utiliza ampliamente en recubrimientos de cuero debido a su excelente seguridad, su carácter ecológico, su alto brillo y su estructura de aminometilidinofosfonato similar a la del cuero. Sin embargo, el poliuretano a base de agua tiende a amarillear bajo la exposición prolongada a la luz ultravioleta o al calor, lo que afecta su vida útil. Por ejemplo, muchos materiales de poliuretano para calzado blanco suelen amarillear, en mayor o menor medida, bajo la irradiación solar. Por lo tanto, es fundamental estudiar la resistencia al amarilleamiento del poliuretano a base de agua.
Actualmente existen tres maneras de mejorar la resistencia al amarilleamiento del poliuretano: ajustar la proporción de segmentos duros y blandos y cambiar las materias primas desde la raíz del problema, añadir aditivos orgánicos y nanomateriales, y modificar la estructura.
(a) Ajustar la proporción de segmentos duros y blandos y cambiar las materias primas solo puede resolver el problema de que el poliuretano en sí sea propenso a amarillear, pero no puede resolver la influencia del entorno externo sobre el poliuretano y no puede cumplir con los requisitos del mercado. A través de TG, DSC, resistencia a la abrasión y pruebas de tracción, se encontró que las propiedades físicas del poliuretano resistente a la intemperie preparado y el cuero tratado con poliuretano puro eran consistentes, lo que indica que el poliuretano resistente a la intemperie puede mantener las propiedades básicas del cuero mientras mejora significativamente su resistencia a la intemperie.
(b)La adición de aditivos orgánicos y nanomateriales también presenta problemas como altas cantidades de adición y una mezcla física deficiente con el poliuretano, lo que resulta en una disminución de las propiedades mecánicas del poliuretano.
(c) Los enlaces disulfuro tienen una fuerte reversibilidad dinámica, lo que hace que su energía de activación sea muy baja, y pueden romperse y reconstruirse varias veces. Debido a la reversibilidad dinámica de los enlaces disulfuro, estos enlaces se rompen y reconstruyen constantemente bajo la irradiación de luz ultravioleta, convirtiendo la energía de la luz ultravioleta en liberación de energía térmica. El amarilleamiento del poliuretano es causado por la irradiación de luz ultravioleta, que excita los enlaces químicos en los materiales de poliuretano y causa reacciones de ruptura y reorganización de enlaces, lo que lleva a cambios estructurales y al amarilleamiento del poliuretano. Por lo tanto, al introducir enlaces disulfuro en los segmentos de cadena de poliuretano de base acuosa, se probó el rendimiento de autorreparación y resistencia al amarilleamiento del poliuretano. Según la prueba GB/T 1766-2008, △E fue 4,68, y el grado de cambio de color fue nivel 2, pero dado que se utilizó disulfuro de tetrafenileno, que tiene cierto color, no es adecuado para poliuretano resistente al amarilleamiento.
Los absorbentes de luz ultravioleta y los disulfuros pueden convertir la luz ultravioleta absorbida en energía térmica para reducir la influencia de la radiación ultravioleta en la estructura del poliuretano. Al introducir la sustancia dinámica reversible disulfuro de 2-hidroxietilo en la etapa de expansión de la síntesis del poliuretano, este compuesto, que contiene grupos hidroxilo, se incorpora a su estructura y reacciona fácilmente con el isocianato. Además, se introduce el absorbente ultravioleta UV-320 para mejorar la resistencia al amarilleamiento del poliuretano. El UV-320, que contiene grupos hidroxilo y reacciona fácilmente con los grupos isocianato, también puede incorporarse a los segmentos de la cadena de poliuretano y utilizarse en la capa intermedia del cuero para mejorar su resistencia al amarilleamiento.
Mediante la prueba de diferencia de color, se encontró que la resistencia al amarillo del poliuretano resistente al amarillo. Mediante TG, DSC, resistencia a la abrasión y pruebas de tracción, se encontró que las propiedades físicas del poliuretano resistente a la intemperie preparado y el cuero tratado con poliuretano puro eran consistentes, lo que indica que el poliuretano resistente a la intemperie puede mantener las propiedades básicas del cuero al tiempo que mejora significativamente su resistencia a la intemperie.
Fecha de publicación: 21 de diciembre de 2024
