Robustes, transparentes und antibakterielles WPU
Forscher haben ein hochfestes, zähes und transparentes Polyurethan auf Wasserbasis mit guten antibakteriellen Eigenschaften vorgestellt.
Um eine nachhaltigere Gesellschaft zu erreichen, besteht ein eindeutiger Trend, lösungsmittelbasierte Polyurethane durch wasserbasierte Polyurethane (WPU) zu ersetzen. Es bleibt jedoch eine Herausforderung, WPU-Materialien mit hervorragenden mechanischen Eigenschaften herzustellen. Jetzt wurde ein transparentes WPU mit einer Festigkeit von 30,1 MPa und einer Zähigkeit von 195,7 MJ/m3 entwickelt, indem Hydantoin-Diol (HD) in das WPU-Makromolekül eingebaut wurde. Die polaren Segmente von WPU interagieren miteinander durch H-Bindungen und agglomerieren zusammen, um eine harte Phase zu bilden, die in der weichen Polycaprolacton-Diol (PCL)-Phase dispergiert und mikrophasenseparierte Domänen bildet. Dadurch wird die Zugfestigkeit und Zähigkeit des WPU deutlich erhöht.
Hervorragende antibakterielle Eigenschaften
Im Vergleich zu kovalenten Bindungen ermöglicht die Reversibilität der dynamischen physikalischen Wechselwirkungen der H-Bindungen eine Heilung der Materialien durch Erhitzen. Darüber hinaus weist die dreistündig geheilte HDPU2-Folie eine hohe Zähigkeit (166,9 MJ/m3), Zugfestigkeit (20,6 MPa) und Dehnung (2195 %) auf. Darüber hinaus weist die HDPU2-Folie nach der Chlorierung hervorragende antibakterielle Eigenschaften auf und inaktiviert innerhalb von 60 Minuten 100 % von S. aureus und 96,2 % von E. coli.
Die Studie wurde in Progress in Organic Coatings, Band 172, November 2022, veröffentlicht.