変性水性ポリウレタン接着剤へのナノマテリアルの応用

水性ポリウレタンは、分散媒として有機溶剤の代わりに水を使用する新しいタイプのポリウレタンシステムです。無公害、安全性と信頼性、優れた機械的特性、良好な適合性、容易な改造という利点があります。
しかし、ポリウレタン材料は安定した架橋結合が欠如しているため、耐水性、耐熱性、耐溶剤性が劣ります。

したがって、有機フルオロシリコーン、エポキシ樹脂、アクリル酸エステル、ナノマテリアルなどの機能性モノマーの導入により、ポリウレタンのさまざまな塗布特性を改善および最適化する必要があります。
中でも、ナノマテリアルで改質されたポリウレタン材料は、機械的特性、耐摩耗性、熱安定性を大幅に向上させることができます。改質方法としては、インターカレーション複合法、その場重合法、ブレンド法などが挙げられます。

ナノシリカ
SiO2は三次元網目構造をしており、その表面には活性な水酸基が多数存在します。共有結合とファンデルワールス力によってポリウレタンと結合した後、柔軟性、高温および低温耐性、耐老化性などの複合材料の包括的な特性を向上させることができます。Guo et al. in-situ重合法を用いてナノSiO2改質ポリウレタンを合成しました。 ＳｉＯ ２ 含有量が約２％（重量、質量分率、以下同じ）になると、接着剤のせん断粘度および剥離強度が根本的に向上した。純粋なポリウレタンと比較して、高温耐性と引張強度もわずかに増加しています。

ナノ酸化亜鉛
ナノZnOは機械的強度が高く、優れた抗菌性と静菌性を有し、さらに赤外線を吸収し、紫外線を遮蔽する能力が高いため、特殊な機能を備えた材料の製造に適しています。アワドら。は、ナノポジトロン法を使用して、ZnO フィラーをポリウレタンに組み込みました。この研究では、ナノ粒子とポリウレタンの間に界面相互作用があることが判明しました。ナノ ZnO の含有量を 0% から 5% に増やすと、ポリウレタンのガラス転移温度 (Tg) が上昇し、熱安定性が向上しました。

ナノ炭酸カルシウム
ナノ CaCO3 とマトリックス間の強力な相互作用により、ポリウレタン材料の引張強度が大幅に向上します。ガオら。まずナノ CaCO3 をオレイン酸で修飾し、次にその場重合によってポリウレタン/CaCO3 を調製しました。赤外線 (FT-IR) テストにより、ナノ粒子がマトリックス中に均一に分散していることが示されました。機械的性能試験によれば、ナノ粒子で修飾されたポリウレタンは純粋なポリウレタンよりも高い引張強度を有することが判明した。

グラフェン
グラフェン(G)はSP2混成軌道で結合した層状構造であり、優れた導電性、熱伝導性、安定性を示します。強度が高く、靭性に優れ、曲げやすいのが特徴です。ウーら。 Ag/G/PU ナノ複合材料を合成し、Ag/G 含有量の増加に伴い複合材料の熱安定性と疎水性が向上し続け、それに応じて抗菌性能も向上しました。

カーボンナノチューブ
カーボンナノチューブ（CNT）は、六角形でつながった一次元の管状ナノマテリアルであり、現在、幅広い応用範囲を持つ素材の一つです。高い強度、導電性、ポリウレタン複合特性を利用することで、材料の熱安定性、機械的特性、導電性を向上させることができます。ウーら。 In-situ 重合によって CNT を導入し、エマルジョン粒子の成長と形成を制御し、CNT をポリウレタン マトリックス中に均一に分散させることができました。 CNT の含有量が増加するにつれて、複合材料の引張強度は大幅に向上しました。

当社は高品質のヒュームドシリカを提供しており、加水分解防止剤（架橋剤、カルボジイミド）, 紫外線吸収剤、など、ポリウレタンの性能を大幅に向上させます。