سنتز پوشش های پلی یورتانی پراکنه آبی نانواندازه خودرنگ با اندازه ذرات و رنگ تنظیم پذیر: آنیونومر دربرابر کاتیونومر

فرضیه: با توجه به خواص بی نظیر و کاربردهای زیاد پلی یورتان ها در صنایع مختلف از قبیل پوشش ها و چسب ها و از سوی دیگر افزایش نگرانی های زیست محیطی درباره کاهش ترکیبات فرار در تولید یا کاربرد محصولات، پلی یورتان های پایه آبی توجه زیادی را جلب کرده اند. در این پژوهش، پلی یورتان های خود رنگ پایه آبی بر پایه ایزوفوران دی ایزوسیانات و هگزامتیلن دی ایزوسیانات (PEG-400) و دی ال آزو با استفاده از دی متیلول پروپیونیک اسید (DMPA) یا N-متیل دی اتانول آمین (NMDA) به عنوان گروه یون کننده سنتز شدند. سپس به ترتیب با اضافه کردن تری اتیل آمین یا یدومتان، به آنیونومر یا کاتیونومر مربوط تبدیل شدند و با افزودن آب، پراکنه آبی تهیه شد. پس از آن، اثر نوع گروه یون کننده و موقعیت آن (قطعه داخلی (C) یا بیرونی (T))، درجه خنثی سازی و مقدار جامد سامانه ها بر گرانروی و پایداری پراکنه، رنگ و اندازه ذرات پراکنه بررسی شد. همچنین خواص گرمایی، شکل شناسی، مقاومت به خراش و مهاجرت رنگینه فیلم های پلیمری، مطالعه شد. بررسی های لازم درباره فیلم های پلیمرها یا پراکنه آبی آن ها با روش های گرانروی سنجی چرخشی، پراکندگی نور دینامیکی (DLS)، طیف سنجی های زیرقرمز تبدیل فوریه (FTIR) و رزونانس مغناطیسی هسته (NMR)، پراش پرتو X، تجزیه دینامیکی-مکانیکی گرمایی (DMTA)، تجزیه گرما وزن سنجی (TGA) و گرماسنجی پویشی تفاضلی (DSC) انجام شد. نتایج نشان داد، آنیونومرها با تولید رنگ نارنجی تا قرمز شرابی، با ازدیاد مقدار جامد، افزایش گرانروی و کاهش اندازه ذرات را نشان دادند. با کاهش درجه خنثی سازی، کاهش گرانروی و افزایش اندازه ذرات دیده شد. پلیمرهای DMPA-T، با مقدار جامد بیشتر دارای پایداری پراکنه بیشتر و اندازه ذرات کوچک تری نسبت به DMPA-C بودند. کاتیونومرها با تولید رنگ قرمز جگری تا بنفش تیره، برای نمونه های NMDA-C اندازه ذرات کوچک تر و پایداری گرمایی بیشتری نسبت به NMDA-T نشان دادند. به طورکلی، آنیونومرها پایداری پراکنه بیشتر، اندازه ذرات کوچک تر، جذب آب بیشتر، مقاومت به خراش و پایداری گرمایی بیشتری نسبت به کاتیونومرها نشان دادند. T%5 نمونه های DMPA-T و DMPA-C به ترتیب 271 و 250 بود.