1دانشکده مهندسی پلیمر و رنگ، دانشگاه صنعتی امیرکبیر، تهران، ایران، صندوق‌پستی: 4413-15875
2پلی‌مت، دانشکده علوم و فناوری پلیمر، دانشگاه ایالتی باسک، سن‌سباستین، اسپانیا، صندوق‌پستی: 20018
چکیده
در پژوهش حاضر، پراکنه‌های پلی‌یورتان آب‌پایه خودشبکه‌ای‌شونده در دمای محیط به روش فرآیند استون ساخته شدند. اثر حضور غلظت‌های مختلف از 3-(آمینوپروپیل)تری‌اتوکسی‌سیلان به عنوان عامل اتصال‌دهنده عرضی مطالعه شد. جهت بررسی ساختار شیمیایی و حضور گروههای آلکوکسی‌سیلان، از آزمون رزونانس مغناطیس هسته پروتون و طیف‌سنجی فوریه مادون‌قرمز استفاده شد. محتوای ژل نمونه حاوی wt%10 از عامل سیلانی، 5/90% گزارش شد که تاییدی بر تشکیل ساختار به‌شدت شبکه‌ا‌ی سیلوکسانی بود. با وجود افزایش در اندازه ذرات پلی‌یورتان از 5/36 به 63 نانومتر در غیاب و حضور wt%10 از عامل سیلانی، توزیع باریک در اندازه ذرات پلی‌یورتان (2/0>PDI) و مقادیر مطلق پتانسیل زتای بالای mV40، پایداری کلوئیدی مناسب پراکنه‌های پایه‌آبی را نشان داد. افزایش جدایش میکروفازی در نمونه‌های شبکه‌ای‌شده توسط آزمون میکروسکوپ نیروی اتمی مشاهده شد. بهبود چشمگیر در مقاومت در برابر جذب آب (جذب آب < 5%)، خواص مکانیکی (مدول یانگ MPa420 و استحکام کششی MPa7/46) و پایداری حرارتی (ºC321= Tmax1و ºC407=Tmax2) پلیمر حاوی wt%10 از عامل سیلانی، نشانگر عملکرد عالی اتصال‌دهنده‌ی عرضی سیلانی در ساخت پوششهای آب‌پایه‌ی پلی‌یورتانی است.
Effect of Siloxane Crosslinking on Colloidal, Mechanical, and Thermal Properties of Self-curable Waterborne Polyurethane Dispersions
نویسندگان [English]
Farzane Tabatabaee1؛ Morteza Ebrahimi1؛ Alba González2؛ Lourdes Irusta2؛ Haritz Sardon2؛
1Department of Polymer Engineering and Color Technology, Amirkabir University of Technology, Tehran 15875-4413, Iran
2POLYMAT, Department of Polymer Science and Technology, University of the Basque Country (UPV/EHU), Joxe Mari Korta Center, Avda. Tolosa 72, Donostia-San Sebastian 20018, Spain
چکیده [English]
Self-curable waterborne polyurethane (WPU) dispersions were prepared via acetone process. The effects of )3-aminopropyl(triethoxysilane (APTES) content as crosslinking agent on the properties of WPUs were investigated. To confirm the polymer structure and the presence of alkoxysilane groups, 1H nuclear magnetic resonance and fourier transform infrared spectroscopy were used. Gel content of the sample containing 10wt% APTES was reported 90.5% which revealed highly crosslinking network of the WPU film. Although the particle size went up from 36.5 to 63 nm by introducing 10 wt% APTES, narrow particle size distributions (PDI < 0.2) and the absolute value of zeta potentials greater than 40 mV were obtained. Furthermore, atomic force microscopic showed that the introduction of siloxane crosslinking increased the microphase-separation of the polyurethane films. In the presence of 10 wt% APTES, excellent enhancement in water resistance (water absorption < 5%), mechanical properties (Young’s modulus=420 MPa and tensile strength=46.7 MPa), and thermal stability (Tmax1=321 ºC and Tmax2=407 ºC) make this type of crosslinking highly suitable for WPUs in coating applications.
کلیدواژه‌ها [English]
Waterborne polyurethane, Dispersions, Self-curable, Alkoxysilane groups
ابتدای صفحه
