水性ポリウレタンエマルジョン粒子の既存の形態の予備分析！

水性ポリウレタン樹脂は一種の高分子材料で、正式名称は ポリウレタン樹脂 、英語のポリウレタン、PU と呼ばれます。ポリウレタン樹脂は、コーティング、コーティング、または接着剤に使用されます。構築の便宜上、通常、溶解には大量の有機溶媒が必要です。これらの溶媒には、主にトルエン、キシレン、ジメチルホルムアミド (DMF) などが含まれます。これは、人間の健康に大きな脅威をもたらします。

有機溶剤を毒性のない水に置き換えれば、このようなポリウレタン製品は環境にやさしく無害になります。水不相溶性のポリウレタン樹脂を安定して水に溶解させる方法は、多くの水系ポリウレタン研究者の課題です。

現在、ポリウレタン樹脂の分子鎖にカルボキシル基、アミノ基、スルホン酸基、ポリエトキシ基などの水と親和性のある基を挿入する方法が最も有効である。では、これらの親水基はどのようにして水不溶性ポリウレタン分子を水に溶解させるのでしょうか?

まず、水系ポリウレタンの存在を理解する必要があります。
水ベースのポリウレタンの分子は単に水に溶けるのではなく、多数の分子が凝集して球状のコロイド粒子になり、水に「浮遊」します。コロイド粒子と水の親和性により、コロイド粒子の沈殿が防止され、安定したポリウレタン分散液が形成されます。

第二に、ポリウレタン樹脂が十分な親和性を持っていることを確認する方法。
現在一般的な方法は、水と親和性のある基またはセグメントを水ベースのポリウレタンの分子鎖に挿入することです。一般に、カチオン性、アニオン性、または非イオン性鎖を持つ材料です。カチオンがポリウレタン分子に挿入される場合、この方法によって調製される水性ポリウレタンは、アニオンおよびノニオンと同様にカチオン性である。これらの親水基またはセグメントはポリウレタン粒子の表面に位置し、荷電層またはコロイド層を形成して粒子をコーティングし、隣接する粒子の保護層は互いに反発して、粒子が凝集して不安定になるのを防ぎます。

第三に、ハイソリッドとローソリッドの水性ポリウレタン安定化システムの違い。
高固形分含水ポリウレタン粒子は、多くの場合、低固形分のものよりもはるかに大きくなります。一般に、固形分が 30% の樹脂の粒子サイズは約 50 nm であると考えられていますが、固形分が 50% を超える樹脂の粒子サイズは 200 nm を超えることが多く、これは粒子自体の重力につながります。多くの場合、重力/親和性のバランスの原則に従って、ハイソリッド樹脂粒子は水との親和性がより高くなるはずです。強力な安定性を維持するために、ポリウレタン粒子はより強力な保護層を持たなければならないため、より強力な電解質粒子またはセグメントを選択してポリウレタン分子に組み込む必要があります。

水性ポリウレタンは数十年にわたって開発されてきました。 1960年代、アメリカやドイツなどの先進国で水系ポリウレタンの研究が始まりました。中国はこの分野の研究が比較的遅れており、実際の体系的な研究は改革と開発の後にあります。わが国の水性ポリウレタンは数十年の発展を経て大きな進歩を遂げましたが、先進国と比較すると、特に高性能特殊製品の数が比較的少なく、基礎研究が体系的ではありませんでした。