البولي يوريثان المائي هو نوع جديد من أنظمة البولي يوريثان يستخدم الماء كوسيط تشتيت بدلاً من المذيبات العضوية. يتميز هذا النوع بعدم تسببه بالتلوث، وسلامته وموثوقيته، وخصائصه الميكانيكية الممتازة، وتوافقه الجيد، وسهولة تعديله.
ومع ذلك، تعاني مواد البولي يوريثان أيضًا من ضعف مقاومة الماء والحرارة والمذيبات بسبب نقص الروابط المتشابكة المستقرة.

لذلك، من الضروري تحسين وتطوير خصائص التطبيق المختلفة للبولي يوريثان عن طريق إدخال مونومرات وظيفية مثل الفلوروسيليكون العضوي، وراتنج الإيبوكسي، وإستر الأكريليك، والمواد النانوية.
ومن بينها، يمكن لمواد البولي يوريثان المعدلة بالمواد النانوية أن تُحسّن بشكل ملحوظ خصائصها الميكانيكية، ومقاومتها للتآكل، وثباتها الحراري. وتشمل طرق التعديل طريقة التداخل المركب، وطريقة البلمرة الموضعية، وطريقة المزج، وغيرها.

السيليكا النانوية
يتميز ثاني أكسيد السيليكون (SiO2) ببنية شبكية ثلاثية الأبعاد، مع وجود عدد كبير من مجموعات الهيدروكسيل النشطة على سطحه. يُحسّن هذا المركب الخصائص الشاملة للمادة المركبة بعد دمجه مع البولي يوريثان بروابط تساهمية وقوى فان دير فالس، مثل المرونة، ومقاومة درجات الحرارة العالية والمنخفضة، ومقاومة التقادم، وغيرها. قام غو وزملاؤه بتصنيع بولي يوريثان مُعدَّل بجزيئات نانوية من SiO2 باستخدام طريقة البلمرة الموضعية. عند نسبة SiO2 حوالي 2% (وزنًا، نسبة كتلية، وينطبق الأمر نفسه على النسب المذكورة أدناه)، تحسّنت لزوجة القص وقوة التقشير للمادة اللاصقة بشكل ملحوظ. كما زادت مقاومة درجات الحرارة العالية وقوة الشد بشكل طفيف مقارنةً بالبولي يوريثان النقي.

أكسيد الزنك النانوي
يتميز أكسيد الزنك النانوي بقوة ميكانيكية عالية، وخصائص مضادة للبكتيريا ومثبطة لنموها، فضلاً عن قدرته الفائقة على امتصاص الأشعة تحت الحمراء وحماية جيدة من الأشعة فوق البنفسجية، مما يجعله مناسبًا لتصنيع مواد ذات وظائف خاصة. استخدم عوض وزملاؤه طريقة البوزيترون النانوي لدمج حشوات أكسيد الزنك في البولي يوريثان. وقد أظهرت الدراسة وجود تفاعل بين الجسيمات النانوية والبولي يوريثان. كما أدى رفع نسبة أكسيد الزنك النانوي من 0 إلى 5% إلى زيادة درجة حرارة التحول الزجاجي (Tg) للبولي يوريثان، مما حسّن من استقراره الحراري.

كربونات الكالسيوم النانوية
يعزز التفاعل القوي بين جزيئات كربونات الكالسيوم النانوية والمادة الأساسية بشكل ملحوظ قوة الشد لمواد البولي يوريثان. قام غاو وزملاؤه أولاً بتعديل جزيئات كربونات الكالسيوم النانوية باستخدام حمض الأوليك، ثم قاموا بتحضير بولي يوريثان/كربونات الكالسيوم من خلال البلمرة الموضعية. أظهر اختبار الأشعة تحت الحمراء (FT-IR) أن الجزيئات النانوية موزعة بانتظام في المادة الأساسية. ووفقًا لاختبارات الأداء الميكانيكي، وُجد أن البولي يوريثان المُعدَّل بالجزيئات النانوية يتمتع بقوة شد أعلى من البولي يوريثان النقي.

الجرافين
الجرافين (G) عبارة عن بنية طبقية مترابطة بواسطة مدارات هجينة من نوع SP2، تتميز بموصلية كهربائية وحرارية واستقرار ممتازين. كما أنها تتمتع بقوة عالية ومتانة جيدة وسهولة في الانحناء. قام وو وزملاؤه بتصنيع مركبات نانوية من Ag/G/PU، ومع زيادة نسبة Ag/G، استمر تحسن الاستقرار الحراري وكراهية الماء للمادة المركبة، كما تحسنت فعاليتها المضادة للبكتيريا تبعًا لذلك.

أنابيب الكربون النانوية
تُعدّ أنابيب الكربون النانوية (CNTs) مواد نانوية أنبوبية أحادية البعد، متصلة بحلقات سداسية، وهي حاليًا من المواد ذات التطبيقات الواسعة. وبفضل قوتها العالية، وموصليتها، وخصائصها المركبة مع البولي يوريثان، يُمكن تحسين استقرارها الحراري، وخواصها الميكانيكية، وموصليتها. وقد أدخل وو وزملاؤه أنابيب الكربون النانوية من خلال البلمرة الموضعية للتحكم في نمو وتكوين جزيئات المستحلب، مما مكّن من توزيع أنابيب الكربون النانوية بشكل متجانس في مصفوفة البولي يوريثان. ومع ازدياد محتوى أنابيب الكربون النانوية، تحسّنت قوة الشد للمادة المركبة بشكل ملحوظ.

تقدم شركتنا منتجات عالية الجودةالسيليكا المدخنة، عوامل مضادة للتحلل المائي (عوامل الربط المتشابك، كاربوديميد)، مواد ماصة للأشعة فوق البنفسجيةإلخ، مما يحسن بشكل كبير من أداء البولي يوريثان.