Wasserbasiertes Polyurethan mit guten mechanischen Eigenschaften

Forscher haben ein biobasiertes wässriges Polyurethan mit hoher Zähigkeit, hervorragender Verschleißfestigkeit und Wasserbeständigkeit synthetisiert, das durch Sorbitolmonooleat ermöglicht wird.

WPU wurde mit dehydriertem Sorbitanmonooleat modifiziert, einem erneuerbaren Polyol, das aus pflanzlichen Quellen gewonnen werden kann. Bildquelle: Sergey - AdobeStock (Symbolbild).

Wässrige Polyurethane (WPUs) leiden oft unter schlechten mechanischen Eigenschaften und minderwertiger Wasserbeständigkeit. In einer neuen Arbeit wurde dehydriertes Sorbitanmonooleat (SP), ein erneuerbares Polyol auf biologischer Basis, in das Gerüst von wässrigen Polyurethanen eingeführt, um den Gehalt des herkömmlichen trifunktionalen Polyols Trimethylolpropan (TMP) zu modulieren. Aufgrund des starren Furanrings und der Fettseitenkette im SP weisen die SP-modulierten wässrigen Polyurethane (WPU-SP) gleichzeitig hervorragende mechanische Eigenschaften, hohe Zähigkeit, Flexibilität und Vielseitigkeit auf. Die maximale Zugfestigkeit von WPU-SP erreicht 39,19 MPa, und die Folie kann Gewichte von mehr als dem 25.000-fachen ihres Eigengewichts tragen, ohne zu reißen.

Hervorragende Leistung beim Korrosionsschutz

Im Vergleich zu einem herkömmlichen, mit TMP verlängerten wässrigen Polyurethan sind die Verschleißfestigkeit und die Wasserbeständigkeit von WPU-SP erheblich verbessert, da die Verschleißrate und die Wasserabsorptionsrate von WPU-SP um bis zu 59 % bzw. 45 % sinken. Dank dieser einzigartigen Eigenschaften zeigt WPU-SP eine hervorragende Leistung beim Korrosionsschutz und eine außergewöhnliche Anwendbarkeit für weiche Ledermaterialien, bei denen die Korrosionsverhütungseffizienz über 95 % erreichen kann und der Verschleißindex als Schutzbeschichtung auf weniger als 10 mg reduziert werden kann.

Die Studie wurde in Progress in Organic Coatings, Band 185, Dezember 2023, veröffentlicht.

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