dispersi poliuretan yang terasa lembut

Teknologi Poliuretan Berbasis Air dan Matting Poliuretan berbasis airPoliuretan, yang ada sebagai larutan berair, dispersi, atau emulsi resin poliuretan dalam air, banyak digunakan dalam aplikasi pelapis dekoratif di berbagai bidang seperti konstruksi, perabot rumah tangga, otomotif, pakaian kulit, dan peralatan rumah tangga. Dalam skenario khusus di mana pelapis poliuretan berbasis air dengan kilap rendah atau matte diperlukan, teknologi matte menjadi sangat penting.△ Metode untuk Mencapai Efek MattingSaat ini, efek mattifikasi pada pelapis terutama dicapai melalui dua pendekatan: menambahkan zat mattifikasi atau memodifikasi resin agar bersifat mattifikasi sendiri. Namun, mengandalkan sepenuhnya pada zat mattifikasi, meskipun efektif dalam mengurangi kilap, dapat menyebabkan masalah seperti pengendapan zat mattifikasi, penurunan stabilitas emulsi, dan kilap yang tidak merata karena dispersi yang buruk. Oleh karena itu, resin mattifikasi sendiri yang tidak memerlukan zat mattifikasi eksternal dan resin mattifikasi poliuretan berbasis air tipe mikrosfer semakin mendapat perhatian.△ Prinsip Penambahan Zat PemutihJadi, apa itu efek matt? Intinya terletak pada pembuatan permukaan yang kasar secara mikroskopis pada lapisan film. Ketika cahaya mengenai permukaan yang tidak rata ini, terjadi pantulan difus, mengurangi pantulan spekular dan menyebarkan cahaya ke berbagai arah, sehingga menghasilkan efek matt. Fenomena pantulan cahaya pada permukaan objek ini diilustrasikan pada Gambar 1. Agen matt berfungsi sebagai metode fisik untuk mengubah kilap lapisan. Saat air menguap selama proses pengeringan, agen matt bermigrasi ke permukaan, menciptakan ketidakrataan mikroskopis yang meningkatkan kekasaran permukaan dan dengan demikian mengurangi pantulan spekular.△ Jenis-Jenis Bahan Pemutih SilikaUmum agen pengikat Termasuk sabun logam, lilin polimer, bedak talk, dan silika (SiO₂). Namun, sabun logam dan lilin polimer dapat mengapung di permukaan larutan, menyebabkan kilap yang tidak merata pada lapisan film, sementara dispersibilitas dan kompatibilitasnya dalam resin berbasis air seringkali buruk, berpotensi menyebabkan demulsifikasi atau gelasi. Sebaliknya, silika, sebagai senyawa anorganik, menawarkan keunggulan seperti kemudahan modifikasi dan dispersibilitas yang sangat baik dalam sistem poliuretan berbasis air. Agen pengurang kilap silika meliputi silika berasap, silika endapan, dan aerogel silika. Silika berasap, bubuk ultrahalus dengan gugus hidroksil permukaan dan air yang terserap, menonjol karena ukuran partikelnya yang kecil, luas permukaan spesifik yang besar, dan aktivitas permukaan yang tinggi. Silika endapan, bubuk asam silisik terhidrasi amorf putih dengan partikel bulat yang mengandung berbagai gugus hidroksil, menunjukkan kinerja yang sangat baik, proses produksi yang sederhana, konsumsi energi yang rendah, dan aplikasi yang lebih luas dibandingkan dengan silika berasap. Aerogel silika, material padat gel berpori skala nano yang ringan, terkenal karena strukturnya yang unggul, luas permukaan spesifik yang besar, volume pori yang tinggi, distribusi ukuran pori yang sempit, dan transparansi yang baik.△ Prinsip Poliuretan Matte Secara KimiawiEfek buram juga dapat dicapai melalui metode kimia, di mana senyawa penyerap cahaya dimasukkan ke dalam resin pelapis melalui reaksi kimia untuk mengubah sifat optik lapisan film. Resin buram mandiri mengacu pada resin pelapis yang menghasilkan permukaan buram setelah pembentukan film tanpa menambahkan bubuk atau lilin buram eksternal. Komponennya menunjukkan sifat fisikokimia dan gugus fungsional yang mirip dengan partikel agen buram, memastikan kompatibilitas yang baik dan indeks bias yang konsisten ketika dicampur dengan resin lain, secara efektif mengatasi masalah yang terkait dengan agen buram eksternal. Selain itu, karena agen buram eksternal seringkali berbeda indeks biasnya dari matriks pelapis, sulit untuk menyeimbangkan efek buram dan transparansi, sehingga membatasi kesesuaiannya untuk aplikasi tertentu. Oleh karena itu, resin pelapis buram mandiri yang tidak bergantung pada agen buram eksternal telah menarik perhatian luas. Mekanisme efek buramnya terutama melibatkan pengenalan partikel yang tidak kompatibel selama sintesis polimer, seperti melalui modifikasi silikon organik atau modifikasi ikatan silang. Misalnya, pada resin buram poliuretan berbasis air yang dimodifikasi silikon organik, segmen silikon hidrofobik bermigrasi ke permukaan lapisan film selama pembentukan film, menciptakan permukaan yang kasar secara mikroskopis. Modifikasi ini memberikan karakteristik organik dan anorganik pada poliuretan, secara efektif meningkatkan ketahanan terhadap air, stabilitas termal, dan sifat mekaniknya. Modifikasi ikatan silang mengubah struktur poliuretan linier, membentuk jaringan makromolekul poliuretan yang terikat silang secara padat. Hal ini meningkatkan ukuran partikel emulsi poliuretan, dan selama pengeringan, partikel yang lebih besar menumpuk membentuk permukaan yang kasar. Selain itu, jaringan ikatan silang yang padat secara signifikan meningkatkan ketahanan panas, ketahanan terhadap air, dan ketahanan kimia dari poliuretan berbasis air.Para peneliti telah berhasil menyiapkan emulsi resin poliuretan berbasis air yang dimodifikasi dan terikat silang secara internal yang dapat menghasilkan efek matt menggunakan metode perpanjangan rantai pasca-pemrosesan. Film yang dihasilkan menunjukkan karakteristik permukaan yang kasar. Pada berbagai tingkat penambahan pengikat silang (0,35%, 0,45%, 0,55%, dan 0,65%), citra mikroskop elektron pemindaian (SEM) dari film tersebut ditunjukkan pada Gambar 2, yang diberi label sebagai tahap a, b, c, dan d, secara berturut-turut. Emulsi ini memiliki ukuran partikel rata-rata melebihi 1 μm dan tingkat kilap sekitar 2,0 pada sudut 60°, yang sepenuhnya memenuhi persyaratan efek matt. Prospek Pengembangan Resin yang Dapat Mengkilap Sendiri △ Keunggulan Resin yang Dapat Mengkilap SendiriResin pelapis matte Memainkan peran penting dalam aplikasi resin poliuretan berbasis air, menarik perhatian signifikan dari industri pelapis sekaligus menimbulkan tantangan dalam hal stabilitas. Namun, munculnya resin pelapis yang dapat mengilap sendiri dan resin pelapis pengkilap mikrosfer, yang tidak memerlukan bahan pengkilap eksternal dan menawarkan stabilitas resin yang sangat baik serta kinerja pelapisan yang unggul, menunjukkan bahwa keduanya akan menjadi tren dominan di masa depan.△ Tren Perkembangan Masa DepanOleh karena itu, sangat penting untuk mengintensifkan upaya penelitian dan pengembangan pada resin pelapis poliuretan berbasis air untuk mendorong kemajuan yang lebih luas. Pengembangan resin pelapis yang dapat menghasilkan efek matt sendiri akan menjadi fokus utama untuk masa depan poliuretan berbasis air.