การใช้วัสดุนาโนในกาวโพลียูรีเทนสูตรน้ำดัดแปลง

โพลียูรีเทนแบบน้ำเป็นระบบโพลียูรีเทนรูปแบบใหม่ที่ใช้น้ำแทนตัวทำละลายอินทรีย์เป็นตัวกลางในการกระจายตัว มีข้อดีคือไม่มีมลภาวะ ปลอดภัยและเชื่อถือได้ มีคุณสมบัติทางกลที่ดีเยี่ยม เข้ากันได้ดี และดัดแปลงได้ง่าย
อย่างไรก็ตาม วัสดุโพลียูรีเทนยังประสบปัญหาการต้านทานน้ำ ทนความร้อน และตัวทำละลายได้ไม่ดี เนื่องจากขาดพันธะเชื่อมโยงข้ามที่เสถียร

ดังนั้นจึงจำเป็นต้องปรับปรุงและเพิ่มประสิทธิภาพคุณสมบัติการใช้งานต่างๆ ของโพลียูรีเทนโดยการแนะนำโมโนเมอร์เชิงฟังก์ชัน เช่น ฟลูออโรซิลิโคนอินทรีย์ อีพอกซีเรซิน อะคริลิกเอสเทอร์ และวัสดุนาโน
ในบรรดาวัสดุเหล่านั้น วัสดุโพลียูรีเทนดัดแปลงด้วยวัสดุนาโนสามารถปรับปรุงคุณสมบัติทางกล ความต้านทานการสึกหรอ และเสถียรภาพทางความร้อนได้อย่างมีนัยสำคัญ วิธีการดัดแปลงรวมถึงวิธีคอมโพสิตแบบอินคาเลชัน, วิธีโพลีเมอไรเซชันในแหล่งกำเนิด, วิธีการผสม ฯลฯ

นาโนซิลิก้า
SiO2 มีโครงสร้างเครือข่ายสามมิติ โดยมีหมู่ไฮดรอกซิลที่ทำงานอยู่จำนวนมากบนพื้นผิว มันสามารถปรับปรุงคุณสมบัติที่ครอบคลุมของคอมโพสิตได้หลังจากรวมกับโพลียูรีเทนด้วยพันธะโควาเลนต์และแรง van der Waals เช่นความยืดหยุ่น ความต้านทานต่ออุณหภูมิสูงและต่ำ ความต้านทานต่อความชรา ฯลฯ Guo et al. โพลียูรีเทนดัดแปลงนาโน SiO2 สังเคราะห์โดยใช้วิธีพอลิเมอไรเซชันในแหล่งกำเนิด เมื่อปริมาณ SiO2 อยู่ที่ประมาณ 2% (น้ำหนัก เศษส่วนมวล เหมือนเดิมด้านล่าง) ความหนืดแรงเฉือนและความแข็งแรงลอกของกาวได้รับการปรับปรุงโดยพื้นฐาน เมื่อเปรียบเทียบกับโพลียูรีเทนบริสุทธิ์ ความต้านทานต่ออุณหภูมิสูงและความต้านทานแรงดึงก็เพิ่มขึ้นเล็กน้อยเช่นกัน

นาโนซิงค์ออกไซด์
Nano ZnO มีความแข็งแรงเชิงกลสูง มีคุณสมบัติต้านเชื้อแบคทีเรียและแบคทีเรียได้ดี รวมถึงมีความสามารถในการดูดซับรังสีอินฟราเรดและป้องกันรังสียูวีได้ดี ทำให้เหมาะสำหรับการผลิตวัสดุที่มีฟังก์ชันพิเศษ อาวาด และคณะ ใช้วิธีการนาโนโพซิตรอนเพื่อรวมสารตัวเติม ZnO เข้ากับโพลียูรีเทน การศึกษาพบว่ามีปฏิสัมพันธ์ระหว่างอนุภาคนาโนกับโพลียูรีเทน การเพิ่มปริมาณนาโน ZnO จาก 0 เป็น 5% จะเพิ่มอุณหภูมิการเปลี่ยนสถานะคล้ายแก้ว (Tg) ของโพลียูรีเทน ซึ่งปรับปรุงเสถียรภาพทางความร้อน

นาโนแคลเซียมคาร์บอเนต
ปฏิสัมพันธ์ที่แข็งแกร่งระหว่างนาโน CaCO3 และเมทริกซ์ช่วยเพิ่มความต้านทานแรงดึงของวัสดุโพลียูรีเทนได้อย่างมาก เกาและคณะ ขั้นแรกให้นาโน-CaCO3 ดัดแปลงด้วยกรดโอเลอิก จากนั้นจึงเตรียมโพลียูรีเทน/CaCO3 ผ่านกระบวนการโพลิเมอไรเซชันในแหล่งกำเนิด การทดสอบด้วยอินฟราเรด (FT-IR) แสดงให้เห็นว่าอนุภาคนาโนมีการกระจายตัวสม่ำเสมอในเมทริกซ์ จากการทดสอบประสิทธิภาพทางกล พบว่าโพลียูรีเทนที่ดัดแปลงด้วยอนุภาคนาโนมีความต้านทานแรงดึงสูงกว่าโพลียูรีเทนบริสุทธิ์

กราฟีน
กราฟีน (G) เป็นโครงสร้างแบบชั้นที่เชื่อมกันด้วยออร์บิทัลไฮบริด SP2 ซึ่งมีค่าการนำไฟฟ้า การนำความร้อน และความเสถียรที่ดีเยี่ยม มีความแข็งแรงสูง มีความเหนียวดี และโค้งงอได้ง่าย วู และคณะ นาโนคอมโพสิต Ag/G/PU ที่สังเคราะห์ขึ้น และด้วยการเพิ่มขึ้นของปริมาณ Ag/G ความเสถียรทางความร้อนและความไม่ชอบน้ำของวัสดุคอมโพสิตยังคงปรับปรุงอย่างต่อเนื่อง และประสิทธิภาพในการต้านเชื้อแบคทีเรียก็เพิ่มขึ้นตามไปด้วย

ท่อนาโนคาร์บอน
ท่อนาโนคาร์บอน (CNTs) เป็นวัสดุนาโนแบบท่อมิติเดียวที่เชื่อมต่อกันด้วยรูปหกเหลี่ยม และปัจจุบันเป็นหนึ่งในวัสดุที่มีการใช้งานที่หลากหลาย ด้วยการใช้คุณสมบัติความแข็งแรง การนำไฟฟ้า และโพลียูรีเทนคอมโพสิตที่สูง ทำให้สามารถปรับปรุงเสถียรภาพทางความร้อน สมบัติทางกล และการนำไฟฟ้าของวัสดุได้ วู และคณะ นำ CNT มาใช้ผ่านกระบวนการพอลิเมอไรเซชันในแหล่งกำเนิดเพื่อควบคุมการเติบโตและการก่อตัวของอนุภาคอิมัลชัน ทำให้ CNT สามารถกระจายตัวสม่ำเสมอในเมทริกซ์โพลียูรีเทน ด้วยปริมาณ CNT ที่เพิ่มขึ้น ความต้านทานแรงดึงของวัสดุคอมโพสิตได้รับการปรับปรุงอย่างมาก

บริษัทของเรามี Fumed Silica คุณภาพสูงสารต่อต้านไฮโดรไลซิส (สารเชื่อมขวาง, คาร์โบไดอิไมด์), ตัวดูดซับรังสียูวีฯลฯ ซึ่งช่วยปรับปรุงประสิทธิภาพของโพลียูรีเทนได้อย่างมาก