Les revêtements en polyuréthane sont sujets au jaunissement au fil du temps sous l'effet d'une exposition prolongée aux rayons ultraviolets ou à la chaleur, ce qui altère leur aspect et leur durée de vie. L'introduction d'UV-320 et de 2-hydroxyéthyl thiophosphate dans la chaîne de polyuréthane a permis de préparer un polyuréthane non ionique en phase aqueuse présentant une excellente résistance au jaunissement, qui a ensuite été appliqué sur un revêtement pour cuir. Des tests de différence de couleur, de stabilité, d'observation au microscope électronique à balayage, de spectroscopie des rayons X et autres analyses ont révélé que la différence de couleur totale △E du cuir traité avec 50 parties de ce polyuréthane non ionique en phase aqueuse était de 2,9, soit un degré de changement de couleur de 1, indiquant une variation de couleur minime. Ces résultats, combinés aux performances intrinsèques du cuir (résistance à la traction et à l'usure), démontrent que le polyuréthane anti-jaunissement ainsi préparé améliore la résistance du cuir au jaunissement tout en préservant ses propriétés mécaniques et sa résistance à l'usure.

Avec l'amélioration du niveau de vie, les exigences en matière de coussins de siège en cuir se sont accrues. Outre leur innocuité pour la santé, l'esthétique est également primordiale. Le polyuréthane à base d'eau est largement utilisé dans les agents de revêtement du cuir grâce à son excellente sécurité, son caractère non polluant, sa brillance élevée et sa structure d'aminométhylidynephosphonate similaire à celle du cuir. Cependant, ce polyuréthane est sujet au jaunissement sous l'effet prolongé des rayons ultraviolets ou de la chaleur, ce qui réduit sa durée de vie. Par exemple, de nombreux revêtements blancs en polyuréthane pour chaussures jaunissent, plus ou moins fortement, sous l'effet du soleil. Il est donc essentiel d'étudier la résistance au jaunissement du polyuréthane à base d'eau.

Il existe actuellement trois façons d'améliorer la résistance au jaunissement du polyuréthane : ajuster la proportion de segments durs et mous et modifier les matières premières à la source du problème, ajouter des additifs organiques et des nanomatériaux, et modifier la structure.

(a) L'ajustement de la proportion de segments durs et mous et la modification des matières premières ne peuvent résoudre que le problème du jaunissement du polyuréthane lui-même, mais ne peuvent pas résoudre l'influence de l'environnement extérieur sur le polyuréthane et ne peuvent pas répondre aux exigences du marché. Grâce aux tests TG, DSC, de résistance à l'abrasion et de traction, il a été constaté que les propriétés physiques du polyuréthane résistant aux intempéries préparé et du cuir traité avec du polyuréthane pur étaient cohérentes, indiquant que le polyuréthane résistant aux intempéries peut maintenir les propriétés de base du cuir tout en améliorant considérablement sa résistance aux intempéries.

(b) L'ajout d'additifs organiques et de nanomatériaux présente également des problèmes tels que des quantités d'ajout élevées et un mauvais mélange physique avec le polyuréthane, ce qui entraîne une diminution des propriétés mécaniques du polyuréthane.

(c) Les liaisons disulfure présentent une forte réversibilité dynamique, ce qui leur confère une énergie d'activation très faible et leur permet d'être rompues et reformées à de multiples reprises. Grâce à cette réversibilité, ces liaisons se rompent et se reforment constamment sous l'effet d'un rayonnement ultraviolet, convertissant ainsi l'énergie lumineuse en chaleur. Le jaunissement du polyuréthane est induit par ce rayonnement, qui excite les liaisons chimiques du matériau et provoque des réactions de clivage et de réorganisation, entraînant des modifications structurales et le jaunissement du polyuréthane. Par conséquent, l'introduction de liaisons disulfure dans les segments de chaîne du polyuréthane en phase aqueuse a permis d'évaluer ses propriétés d'auto-réparation et sa résistance au jaunissement. Conformément à la norme GB/T 1766-2008, le coefficient ΔE était de 4,68 et le degré de changement de couleur de niveau 2. Cependant, l'utilisation de tétraphénylène disulfure, un composé coloré, rend ce polyuréthane inadapté à la recherche d'une résistance au jaunissement.

Les absorbeurs d'ultraviolets et les disulfures peuvent convertir les ultraviolets absorbés en énergie thermique, réduisant ainsi l'impact du rayonnement ultraviolet sur la structure du polyuréthane. L'introduction de 2-hydroxyéthyldisulfure, une substance dynamique et réversible, lors de l'étape d'expansion de la synthèse du polyuréthane, permet son incorporation dans sa structure. Ce composé disulfure, contenant des groupes hydroxyle, réagit facilement avec les isocyanates. De plus, l'absorbeur d'ultraviolets UV-320 est ajouté pour améliorer la résistance au jaunissement du polyuréthane. Grâce à sa réactivité avec les groupes isocyanates, l'absorbeur UV-320, également riche en groupes hydroxyle, peut être incorporé aux chaînes polymères du polyuréthane et utilisé comme couche intermédiaire pour le cuir, contribuant ainsi à améliorer sa résistance au jaunissement.

Le test de différence de couleur a révélé que la résistance au jaunissement du polyuréthane résistant au jaunissement était similaire à celle du cuir traité avec du polyuréthane pur. Les tests TG, DSC, de résistance à l'abrasion et de traction ont montré que les propriétés physiques du polyuréthane résistant aux intempéries préparé et du cuir traité avec du polyuréthane pur étaient cohérentes, indiquant que le polyuréthane résistant aux intempéries peut maintenir les propriétés de base du cuir tout en améliorant considérablement sa résistance aux intempéries.