تحليل أولي للتشكل الحالي لجسيمات مستحلب البولي يوريثين المنقولة بالماء!

راتنج البولي يوريثين المنقول بالماء هو نوع من مادة البوليمر ، الاسم الكامل هو راتنج البولي يوريثين ، البولي يوريثين الإنجليزية ، المشار إليها باسم PU. تستخدم راتنجات البولي يوريثين في الطلاءات أو الطلاءات أو المواد اللاصقة. لتسهيل البناء ، عادة ما تكون هناك حاجة إلى كمية كبيرة من المذيبات العضوية للإذابة. تشتمل هذه المذيبات بشكل أساسي على التولوين ، والزيلين ، وثنائي ميثيل فورماميد (DMF) ، وما إلى ذلك. إنها تشكل تهديدًا كبيرًا على صحة الإنسان.

إذا تم استبدال المذيب العضوي بمياه غير سامة ، فإن منتجات البولي يوريثين هذه ستصبح صديقة للبيئة وغير ضارة. إن كيفية جعل راتنج البولي يوريثين غير المتوافق مع الماء يذوب بشكل ثابت في الماء هو موضوع العديد من الباحثين في البولي يوريثين المنقولة بالماء.

في الوقت الحالي ، تتمثل الطريقة الأكثر فعالية في إدخال مجموعات لها صلة بالماء ، مثل مجموعة الكربوكسيل ، أو المجموعة الأمينية ، أو مجموعة حمض السلفونيك أو مجموعة البولي إيثوكسي ، على السلسلة الجزيئية لراتنج البولي يوريثان. إذن كيف تمكن هذه المجموعات المحبة للماء من تذويب جزيئات البولي يوريثين غير القابلة للذوبان في الماء في الماء؟

بادئ ذي بدء ، نحن بحاجة إلى فهم وجود البولي يوريثين ذو الأساس المائي.
لا يتم إذابة جزيئات البولي يوريثين المائي ببساطة في الماء ، ولكن يتكتل عدد كبير من الجزيئات في جزيئات غروانية كروية "تطفو" في الماء. تمنع تقارب الجسيمات الغروانية والماء ترسيب الجسيمات الغروية وتشكل تشتت البولي يوريثين المستقر.

ثانيًا ، كيفية التأكد من أن راتينج البولي يوريثين لديه تقارب كافٍ.
تتمثل الممارسة الشائعة الآن في إدراج مجموعات أو مقاطع لها صلة بالماء في السلسلة الجزيئية للبولي يوريثين القائم على الماء ، وهي عمومًا مواد ذات سلاسل كاتيونية أو أنيونية أو غير أيونية. إذا تم إدخال الكاتيونات في جزيئات البولي يوريثين ، فإن البولي يوريثين ذو الأساس المائي المحضر بهذه الطريقة يكون كاتيونيًا ، مثل الأنيونات وغير الأيونات. توجد هذه المجموعات أو المقاطع المحبة للماء على سطح جسيمات البولي يوريثان ، وتشكل طبقة مشحونة أو طبقة غروانية لتغليف الجسيمات ، وتتنافر الطبقات الواقية للجسيمات المجاورة لبعضها البعض لمنع الجزيئات من التكتل وعدم الاستقرار.

ثالثًا ، الفرق بين أنظمة تثبيت البولي يوريثين القائمة على الماء عالية الصلابة ومنخفضة المواد الصلبة.
غالبًا ما تكون جزيئات البولي يوريثان المحتوية على الماء عالي الصلابة أكبر بكثير من تلك التي تحتوي على محتوى منخفض الصلابة. من المعتقد عمومًا أن حجم الجسيمات لراتنج يحتوي على مادة صلبة بنسبة 30٪ يبلغ حوالي 50 نانومتر ، في حين أن حجم الجسيمات لأكثر من 50٪ من الراتينج المحتوي على مادة صلبة غالبًا ما يكون أكبر من 200 نانومتر ، مما يؤدي إلى جاذبية الجسيم. وفقًا لمبدأ توازن الجاذبية / التقارب ، يجب أن يكون لجزيئات الراتينج الصلبة العالية تقارب أقوى مع الماء. من أجل الحفاظ على ثبات قوي ، يجب أن تحتوي جزيئات البولي يوريثان على طبقة واقية أقوى ، لذلك يجب اختيار جزيئات أو مقاطع إلكتروليت أقوى ليتم دمجها في جزيئات البولي يوريثين.

تم تطوير مادة البولي يوريثين ذات الأساس المائي منذ عقود. في الستينيات ، بدأت البلدان المتقدمة مثل الولايات المتحدة وألمانيا البحث عن البولي يوريثين المائي. الصين متأخرة نسبيًا في البحث في هذا المجال ، والبحث المنهجي الحقيقي بعد الإصلاح والتطوير. بعد عقود من التطوير ، أحرز البولي يوريثين القائم على الماء في بلدي تقدمًا كبيرًا ، ولكن بالمقارنة مع البلدان المتقدمة ، لا تزال الفجوة واضحة للغاية ، لا سيما العدد الصغير نسبيًا من المنتجات الخاصة عالية الأداء ، ولم يكن البحث الأساسي منهجيًا.