Matlaştırıcı poliüretan dispersiyonu

Su Bazlı Poliüretan ve Matlaştırma Teknolojisi Su bazlı poliüretanSulu çözeltiler, dispersiyonlar veya suda çözünmüş poliüretan reçine emülsiyonları şeklinde bulunan bu malzeme, inşaat, ev mobilyaları, otomotiv, deri giyim ve ev aletleri gibi çeşitli alanlarda dekoratif kaplama uygulamalarında yaygın olarak kullanılmaktadır. Düşük parlaklıkta veya mat su bazlı poliüretan kaplamaların gerekli olduğu belirli senaryolarda, matlaştırma teknolojisi özellikle önem kazanmaktadır.△ Matlaştırma Etkisi Elde Etme YöntemleriGünümüzde kaplamalarda matlaştırma etkileri esas olarak iki yaklaşımla elde edilmektedir: matlaştırıcı maddeler eklemek veya reçineyi kendiliğinden matlaşacak şekilde modifiye etmek. Bununla birlikte, yalnızca matlaştırıcı maddelere güvenmek, parlaklığı azaltmada etkili olsa da, matlaştırıcı maddenin çökelmesi, emülsiyon stabilitesinin azalması ve zayıf dağılım nedeniyle düzensiz parlaklık gibi sorunlara yol açabilir. Bu nedenle, harici matlaştırıcı maddelere ihtiyaç duymayan kendiliğinden matlaşan reçineler ve mikrosfer tipi su bazlı poliüretan matlaştırma reçineleri giderek daha fazla ilgi görmektedir.△ Matlaştırıcı Maddelerin Eklenmesi PrensibiPeki, matlaştırma nedir? Temelinde, kaplama filmi üzerinde mikroskobik olarak pürüzlü bir yüzey oluşturmak yatar. Işık bu düzensiz yüzeye çarptığında, dağınık yansıma meydana gelir, bu da speküler yansımayı azaltır ve ışığı çeşitli yönlere dağıtarak sonuçta mat bir etki elde edilmesini sağlar. Nesne yüzeylerindeki ışık yansımasının bu fenomeni Şekil 1'de gösterilmiştir. Matlaştırıcı maddeler, kaplamaların parlaklığını değiştirmek için fiziksel bir yöntem olarak işlev görür. Kuruma işlemi sırasında su buharlaştıkça, matlaştırıcı madde yüzeye göç ederek yüzey pürüzlülüğünü artıran ve böylece speküler yansımayı azaltan mikroskobik düzensizlikler oluşturur.△ Silika Matlaştırıcı Madde ÇeşitleriYaygın çiftleşme ajanları Metal sabunları, polimer mumlar, talk ve silika (SiO₂) gibi maddeler de dahil olmak üzere çeşitli silika matlaştırıcılar mevcuttur. Bununla birlikte, metal sabunları ve polimer mumlar çözeltinin yüzeyinde yüzebilir ve bu da kaplama filminde düzensiz parlaklığa yol açabilir; ayrıca su bazlı reçinelerde dağılabilirlik ve uyumlulukları genellikle zayıftır ve potansiyel olarak emülsiyon bozulmasına veya jelleşmeye neden olabilir. Buna karşılık, inorganik bir bileşik olan silika, modifikasyon kolaylığı ve su bazlı poliüretan sistemlerinde mükemmel dağılabilirlik gibi avantajlar sunar. Silika matlaştırıcı maddeler arasında dumanlı silika, çöktürülmüş silika ve silika aerojel bulunur. Yüzeyinde hidroksil grupları ve adsorbe edilmiş su bulunan ultra ince bir toz olan dumanlı silika, küçük parçacık boyutu, geniş özgül yüzey alanı ve yüksek yüzey aktivitesi ile öne çıkar. Çeşitli hidroksil grupları taşıyan küresel parçacıklara sahip beyaz amorf hidratlı silisik asit tozu olan çöktürülmüş silika, dumanlı silikaya kıyasla mükemmel performans, basit üretim süreçleri, düşük enerji tüketimi ve daha geniş uygulama alanları sergiler. Hafif, nano ölçekli gözenekli jel katı bir malzeme olan silika aerojel, üstün yapısı, geniş özgül yüzey alanı, yüksek gözenek hacmi, dar gözenek boyutu dağılımı ve iyi şeffaflığıyla dikkat çekmektedir.△ Kimyasal Olarak Mat Poliüretanın PrensibiMatlaştırma, ışığı emen bileşiklerin kimyasal reaksiyonlar yoluyla kaplama reçinesine eklenmesi ve kaplama filminin optik özelliklerinin değiştirilmesiyle kimyasal yöntemlerle de elde edilebilir. Kendiliğinden matlaşan reçineler, harici matlaştırıcı tozlar veya mumlar eklenmeden film oluşumu sırasında mat bir yüzey üreten kaplama reçinelerini ifade eder. Bileşenleri, matlaştırıcı madde parçacıklarına benzer fizikokimyasal özellikler ve fonksiyonel gruplar sergiler; bu da diğer reçinelerle karıştırıldığında iyi uyumluluk ve tutarlı kırılma indisleri sağlayarak harici matlaştırıcı maddelerle ilgili sorunları etkili bir şekilde çözer. Dahası, harici matlaştırıcı maddeler genellikle kaplama matrisinden farklı bir kırılma indisine sahip olduğundan, matlaştırma ve şeffaflık arasında denge kurmak zordur ve bu da belirli uygulamalar için uygunluklarını sınırlar. Bu nedenle, harici matlaştırıcı maddelere dayanmayan kendiliğinden matlaşan kaplama reçineleri geniş ilgi görmüştür. Matlaştırma mekanizmaları esas olarak, organik silikon modifikasyonu veya çapraz bağlama modifikasyonu gibi polimer sentezi sırasında uyumsuz parçacıkların eklenmesini içerir. Örneğin, organik silikonla modifiye edilmiş su bazlı poliüretan mat reçinelerinde, hidrofobik silikon segmentleri film oluşumu sırasında kaplama film yüzeyine göç ederek mikroskobik olarak pürüzlü bir yüzey oluşturur. Bu, poliüretana hem organik hem de inorganik özellikler kazandırarak su direncini, termal kararlılığını ve mekanik özelliklerini etkili bir şekilde artırır. Çapraz bağlama modifikasyonu, doğrusal poliüretan yapısını değiştirerek yoğun bir şekilde çapraz bağlanmış poliüretan makromolekül ağı oluşturur. Bu, poliüretan emülsiyonunun partikül boyutunu artırır ve kuruma sırasında daha büyük partiküller bir araya gelerek pürüzlü bir yüzey oluşturur. Ek olarak, yoğun çapraz bağlanmış ağ, su bazlı poliüretanın ısı direncini, su direncini ve kimyasal direncini önemli ölçüde iyileştirir.Araştırmacılar, zincir uzatma sonrası bir yöntem kullanarak dahili çapraz bağlı modifiye su bazlı poliüretan kendiliğinden matlaşan reçine emülsiyonlarını başarıyla hazırladılar. Elde edilen filmler pürüzlü yüzey özelliklerine sahiptir. Değişen çapraz bağlayıcı ilave seviyelerinde (%0,35, %0,45, %0,55 ve %0,65), filmlerin taramalı elektron mikroskobu (SEM) görüntüleri Şekil 2'de sırasıyla a, b, c ve d aşamaları olarak gösterilmiştir. Bu emülsiyonlar, 1 μm'yi aşan ortalama parçacık boyutuna ve 60° açıda yaklaşık 2,0 parlaklık seviyesine sahip olup, matlaşma gereksinimlerini tamamen karşılamaktadır. Kendiliğinden Matlaşan Reçinelerin Gelişim Beklentileri △ Kendiliğinden Matlaşan Reçinelerin AvantajlarıMat kaplama reçineleri Su bazlı poliüretan reçinelerin uygulanmasında kritik bir rol oynayan bu reçineler, kaplama endüstrisinden büyük ilgi görürken, stabilite açısından da zorluklar ortaya koymaktadır. Bununla birlikte, harici matlaştırıcı maddelere ihtiyaç duymayan ve mükemmel reçine stabilitesi ve üstün kaplama performansı sunan kendiliğinden matlaşan kaplama reçineleri ve mikrosfer matlaşan kaplama reçinelerinin ortaya çıkması, bunların gelecekte baskın bir trend haline geleceğini göstermektedir.△ Gelecekteki Gelişim TrendleriBu nedenle, su bazlı poliüretan matlaştırma reçinelerinin daha geniş çaplı gelişimini desteklemek için araştırma ve geliştirme çalışmalarının yoğunlaştırılması şarttır. Kendiliğinden matlaşan kaplama reçinelerinin geliştirilmesi, su bazlı poliüretanın geleceği için kilit bir odak noktası olacaktır.