سنتز و بررسي ويژگي هيبريد پلي‌يورتان پايه آبي/آكريلات با قابليت كاربرد در روكش

Synthesis and characterization of waterborne polyurethane hybrid / acrylate for coating application

در اين پژوهش، پلي‌يورتان پايه آبي و هيبريد آن با بوتيل‌آكريلات (نسبت وزني 70 به 30) بر پايه مركز يوني نمك سديم N وN- به يس (2-هيدروكسي‌اتيل) -2- آمينواتان‌سولفونيك‌اسيد (BES) به روش پيش‌يسپار و در ادامه از طريق بسپارش راديكالي سنتز شدند. براي اطمينان از سنتز پلي‌يورتان پايه آبي/ آكريلات و همچنين، بررسي تفاوت ويژگي نمونه پلي‌يورتان پايه آبي خالص و هيبريد پلي‌يورتان پايه آبي/ بوتيل‌آكريلات، آزمون‌هاي طيف‌سنجي فروسرخ تبديل فوريه (FT-IR)، طيف‌سنجي رزونانس مغناطيسي هسته (HNMR)، تجزيه وزن‌سنجي گرمايي (TGA)، مقاومت در برابر پارگي (Tear)، مقاومت سايشي، مقاومت شيميايي و تصاوير ميكروسكوپ الكتروني پويشي (SEM) موردبررسي قرار گرفتند. بررسي گروه‌هاي عاملي ساختارهاي شيميايي به‌دست آمده را تأييد كرد. همچنين، نتايج نشان داد كه نمونه هيبريدي مقاومت گرمايي، مقاومت پارگي، مقاومت سايشي و مقاومت شيميايي مطلوبي نسبت به نمونه خالص دارد. تصاوير ميكروسكوپ الكتروني پخش مناسب و سازگاري بين دو فاز آكريلات و پلي‌يورتان را به‌خوبي نشان داد. با توجه به نتايج به‌دست آمده نمونه هيبريدي سنتز شده قابليت كاربرد به‌عنوان روكش را دارد.

Abstract: In this research, waterborne polyurethane and hybrid of waterborne polyurethane/butyl acrylate)70/30, w/w%( based on N,N-Bis)2-hydroxyethyl(-2-aminoethane sulfonic acid sodium salt were synthesized via prepolymer mixing method and radical copolymerization. The molecular structure of the samples were characterized by FTIR spectroscopy. For studying the properties of the samples, thermal stability, morphology, tear resistance, abrasion resistance, and chemical resistance were investigated. The results showed that with incorporation of butyl acrylate to polyurethane backbone, thermal stability, tear resistance, abrasion resistance and chemical resistance were improved. Also, SEM images indicated that a morphology with good dispersion and fine particles was obtained. This is due to good compatibility between acrylate and polyurethane phases. According to these results, the hybrid sample is good candidate for coating application.