Polyuréthane non ionique à base d'eau avec une bonne résistance à la lumière pour une application dans la finition du cuir
Les matériaux de revêtement en polyuréthane ont tendance à jaunir avec le temps en raison d'une exposition prolongée aux ultraviolets ou à la chaleur, ce qui affecte leur aspect et leur durée de vie. En introduisant de l'UV-320 et du 2-hydroxyéthylthiophosphate dans l'allongement de chaîne du polyuréthane, un polyuréthane non ionique à base d'eau présentant une excellente résistance au jaunissement a été préparé et appliqué sur un revêtement en cuir. Grâce à des tests de différence de couleur, de stabilité, au microscope électronique à balayage, au spectre des rayons X et à d'autres tests, il a été constaté que la différence de couleur totale △E du cuir traité avec 50 parties de polyuréthane non ionique à base d'eau présentant une excellente résistance au jaunissement était de 2,9, que le degré de changement de couleur était de 1 et que le changement de couleur était très faible. Combiné aux indicateurs de performance de base que sont la résistance à la traction et la résistance à l'usure du cuir, cela montre que le polyuréthane résistant au jaunissement préparé peut améliorer la résistance au jaunissement du cuir 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 sont plus élevées. Ils exigent non seulement qu'ils soient inoffensifs pour la santé, mais aussi esthétiques. Le polyuréthane à base d'eau est largement utilisé dans les agents de revêtement du cuir en raison de son excellente sécurité et de ses performances antipollution, de sa brillance élevée et de sa structure aminométhylidynephosphonate similaire à celle du cuir. Cependant, le polyuréthane à base d'eau a tendance à jaunir sous l'effet prolongé des rayons ultraviolets ou de la chaleur, ce qui affecte sa durée de vie. Par exemple, de nombreux polyuréthanes blancs pour chaussures apparaissent souvent jaunes, ou jaunissent plus ou moins sous l'effet du rayonnement solaire. Il est donc impératif 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 changer les matières premières à la racine, ajouter des additifs organiques et des nanomatériaux et modifier la structure.
(a) L'ajustement de la proportion de segments durs et mous et le changement des matières premières ne peuvent résoudre que le problème du polyuréthane lui-même sujet au jaunissement, mais ne peuvent pas résoudre l'influence de l'environnement externe 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 conserver les propriétés de base du cuir tout en améliorant considérablement sa résistance aux intempéries.
(b) L’ajout d’additifs organiques et de nanomatériaux pose 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 disulfures présentent une forte réversibilité dynamique, ce qui rend leur énergie d'activation très faible et leur capacité à se rompre et à se reconstruire plusieurs fois. Du fait de cette réversibilité dynamique, ces liaisons sont constamment rompues et reconstruites sous l'effet de l'irradiation ultraviolette, convertissant l'énergie ultraviolette en dégagement d'énergie thermique. Le jaunissement du polyuréthane est provoqué par l'irradiation ultraviolette, qui excite les liaisons chimiques des matériaux polyuréthanes et provoque des clivages et des réactions de réorganisation des liaisons, entraînant des modifications structurelles et le jaunissement du polyuréthane. Par conséquent, l'introduction de liaisons disulfures dans les segments de chaîne de polyuréthane à base d'eau a permis de tester les performances d'auto-cicatrisation et de résistance au jaunissement du polyuréthane. Selon le test GB/T 1766-2008, l'indice △E était de 4,68 et le degré de changement de couleur était de niveau 2. Cependant, l'utilisation de disulfure de tétraphénylène, qui présente une certaine couleur, ne convient pas au polyuréthane résistant au jaunissement.
Les absorbeurs de rayons ultraviolets et les disulfures peuvent convertir la lumière ultraviolette absorbée en énergie thermique afin de réduire l'influence du rayonnement ultraviolet sur la structure du polyuréthane. L'introduction du disulfure de 2-hydroxyéthyle, une substance dynamique et réversible, lors de la phase d'expansion de la synthèse du polyuréthane, permet d'intégrer ce composé disulfure à la structure du polyuréthane. Ce composé disulfure contient des groupes hydroxyles et réagit facilement avec les isocyanates. De plus, l'absorbeur UV-320 contribue à améliorer la résistance au jaunissement du polyuréthane. Grâce à sa réactivité avec les isocyanates, l'UV-320 contenant des groupes hydroxyles peut également être introduit dans les segments de chaîne du polyuréthane et utilisé dans la couche intermédiaire du cuir pour améliorer la résistance au jaunissement du polyuréthane.
Grâce au test de différence de couleur, il a été constaté que la résistance au jaune du polyuréthane résistant au jaune. 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 conserver les propriétés de base du cuir tout en améliorant considérablement sa résistance aux intempéries.
Date de publication : 21 décembre 2024