البولي يوريثان المائي هو نوع جديد من أنظمة البولي يوريثان، يستخدم الماء بدلاً من المذيبات العضوية كوسط تشتيت. يتميز بعدم التلوث، والسلامة والموثوقية، وخصائص ميكانيكية ممتازة، وتوافق جيد، وسهولة التعديل.
ومع ذلك، تعاني مواد البولي يوريثين أيضًا من ضعف مقاومة الماء ومقاومة الحرارة ومقاومة المذيبات بسبب عدم وجود روابط مترابطة مستقرة.
لذلك، من الضروري تحسين وتطوير خصائص التطبيقات المختلفة للبولي يوريثين من خلال إدخال مونومرات وظيفية مثل الفلوروسيليكون العضوي، وراتنج الإيبوكسي، وإستر الأكريليك، والمواد النانوية.
من بينها، يُمكن لمواد البولي يوريثان المُعدّلة بالمواد النانوية تحسين خصائصها الميكانيكية، ومقاومتها للتآكل، واستقرارها الحراري بشكل ملحوظ. تشمل طرق التعديل طريقة التراكب التداخلي، وطريقة البلمرة الموضعية، وطريقة المزج، وغيرها.
نانو سيليكا
يتميز ثاني أكسيد السيليكون (SiO2) ببنية شبكية ثلاثية الأبعاد، مع وجود عدد كبير من مجموعات الهيدروكسيل النشطة على سطحه. ويمكنه تحسين الخصائص الشاملة للمركب بعد دمجه مع البولي يوريثان بواسطة الرابطة التساهمية وقوة فان دير فالس، مثل المرونة، ومقاومة درجات الحرارة العالية والمنخفضة، ومقاومة الشيخوخة، وغيرها. قام غو وآخرون بتصنيع بولي يوريثان مُعدّل بتقنية النانو-ثاني أكسيد السيليكون باستخدام طريقة البلمرة الموضعية. عندما كان محتوى ثاني أكسيد السيليكون حوالي 2% (وزنيًا، كتلة، أو نفس القيم أدناه)، تحسنت لزوجة القص ومقاومة التقشير للمادة اللاصقة بشكل كبير. وبالمقارنة مع البولي يوريثان النقي، ازدادت مقاومة درجات الحرارة العالية ومقاومة الشد بشكل طفيف.
أكسيد الزنك النانوي
يتميز أكسيد الزنك النانوي بقوة ميكانيكية عالية، وخواص مضادة للبكتيريا والجراثيم، بالإضافة إلى قدرته العالية على امتصاص الأشعة تحت الحمراء وحجب الأشعة فوق البنفسجية، مما يجعله مناسبًا لصنع مواد ذات وظائف خاصة. استخدم عوض وآخرون طريقة البوزيترون النانوي لدمج حشوات أكسيد الزنك في البولي يوريثان. وقد وجدت الدراسة وجود تفاعل بين الجسيمات النانوية والبولي يوريثان. وقد أدت زيادة محتوى أكسيد الزنك النانوي من 0% إلى 5% إلى زيادة درجة حرارة انتقال الزجاج (Tg) للبولي يوريثان، مما حسّن استقراره الحراري.
كربونات الكالسيوم النانوية
يُعزز التفاعل القوي بين نانو كربونات الكالسيوم (CaCO3) والمصفوفة بشكل ملحوظ قوة شد مواد البولي يوريثان. قام جاو وآخرون أولاً بتعديل نانو كربونات الكالسيوم (CaCO3) بحمض الأوليك، ثم حضروا البولي يوريثان/كربونات الكالسيوم (CaCO3) من خلال البلمرة الموضعية. أظهر اختبار الأشعة تحت الحمراء (FT-IR) أن الجسيمات النانوية موزعة بالتساوي في المصفوفة. ووفقًا لاختبارات الأداء الميكانيكي، وُجد أن البولي يوريثان المُعدَّل بالجسيمات النانوية يتمتع بقوة شد أعلى من البولي يوريثان النقي.
الجرافين
الجرافين (G) هو بنية طبقية مرتبطة بمدارات SP2 الهجينة، تتميز بموصلية حرارية ممتازة، وثبات. يتميز بقوة عالية، وصلابة جيدة، وسهولة ثنيه. قام وو وآخرون بتصنيع نانو مركبات Ag/G/PU، ومع زيادة محتوى Ag/G، استمر تحسن الاستقرار الحراري وكراهية الماء للمادة المركبة، كما تحسن أداؤها المضاد للبكتيريا.
أنابيب الكربون النانوية
أنابيب الكربون النانوية (CNTs) هي مواد نانوية أنبوبية أحادية البعد متصلة ببعضها بواسطة أشكال سداسية، وهي حاليًا من المواد ذات التطبيقات الواسعة. بفضل قوتها العالية وموصليتها وخواصها المركبة من البولي يوريثان، يمكن تحسين استقرارها الحراري وخواصها الميكانيكية وموصليتها. قدّم وو وآخرون أنابيب الكربون النانوية من خلال البلمرة الموضعية للتحكم في نمو وتكوين جزيئات المستحلب، مما يُمكّنها من الانتشار بالتساوي في مصفوفة البولي يوريثان. مع زيادة محتوى أنابيب الكربون النانوية، تحسنت قوة شد المادة المركبة بشكل كبير.
شركتنا تقدم جودة عاليةالسيليكا المدخنة، عوامل مضادة للتحلل المائي (عوامل الربط المتشابك، كاربوديميد)، ماصات الأشعة فوق البنفسجية، وما إلى ذلك، مما يحسن بشكل كبير من أداء البولي يوريثين.
وقت النشر: ٧ فبراير ٢٠٢٥