大豆オイルベースの水媒介ポリウレタン分散液：ポリオール機能とハードセグメントコンテンツのプロパティに対する影響

非常に有望な特性を持つ環境に優しい植物油ベースの水媒介ポリウレタン分散液は、2.4から4.0の高さまでの異なるヒドロキシル機能を備えた一連のメトキシル化大豆ポリオール（MSOL）から困難なく合成されています。得られた大豆油ベースの水媒介ポリウレタン（SPU）分散液は均一な粒子サイズを示し、直径約12から130 nmに増加し、MSOLのOH機能が2.4から4.0に増加し、硬い硬い含有量が増加すると減少しますセグメント。再生可能リソースとして50〜60 wt％MSOLを含む結果として得られるSPUフィルムの構造と熱物理的および機械的特性は、フーリエ変換赤外線分光法、微分走査熱量測定、動的機械分析、熱重量分析、透過型電子顕微鏡検査、および透過型電子顕微鏡検査によって研究されています。機械的テスト。実験結果は、MSOLSの機能とハードセグメントコンテンツの機能が、SPUフィルムの構造と熱物理的および機械的特性を制御する上で重要な役割を果たすことを明らかにしています。これらの新しい映画は、エラストマーポリマーから硬いプラスチックに至るまでの引張ストレス - ひずみの挙動を示し、8〜720 MPaの範囲のヤングモジュリ、4.2から21.5 MPaの範囲の最終的な引張強度、および16〜280％の範囲の破損値での伸長率を示します。この研究は、植物油ベースのポリオールの高機能によって引き起こされるゲル化とより高い架橋に関する懸念に対処しています。この記事は、装飾的および保護コーティングとして有望な用途を備えた、環境に優しい新しいバイオベースのSPU材料を報告しています。

The environmentally friendly vegetable-oil-based waterborne polyurethane dispersions with very promising properties have been successfully synthesized without difficulty from a series of methoxylated soybean oil polyols (MSOLs) with different hydroxyl functionalities ranging from 2.4 to as high as 4.0. The resulting soybean-oil-based waterborne polyurethane (SPU) dispersions exhibit a uniform particle size, which increases from about 12 to 130 nm diameter with an increase in the OH functionality of the MSOL from 2.4 to 4.0 and decreases with increasing content of the hard segments. The structure and thermophysical and mechanical properties of the resulting SPU films, which contain 50-60 wt % MSOL as renewable resources, have been studied by Fourier transform infrared spectroscopy, differential scanning calorimetry, dynamic mechanical analysis, thermogravimetric analysis, transmission electron microscopy, and mechanical testing. The experimental results reveal that the functionality of the MSOLs and the hard segment content play a key role in controlling the structure and the thermophysical and mechanical properties of the SPU films. These novel films exhibit tensile stress-strain behavior ranging from elastomeric polymers to rigid plastics and possess Young's moduli ranging from 8 to 720 MPa, ultimate tensile strengths ranging from 4.2 to 21.5 MPa, and percent elongation at break values ranging from 16 to 280%. This work has addressed concerns regarding gelation and higher cross-linking caused by the high functionality of vegetable-oil-based polyols. This article reports novel environmentally friendly biobased SPU materials with promising applications as decorative and protective coatings.