Neue Studie zur Entwicklung neuartiger wasserdichter und atmungsaktiver Membranen
Wissenschaftler haben sich mit der Synthese und den Eigenschaften von seitenkettenfluorierten Polyurethanen und der Bewertung von Veränderungen in der Mikrophasentrennung befasst.
Wissenschaftler haben an neuartigen wasserdichten und atmungsaktiven Membranen gearbeitet. Bildquelle: rkit - Pixabay (Symbolbild).
-Zur Entwicklung marktfähiger neuer wasserdichter und atmungsaktiver Membranen wandte die neue Studie erfolgreich eine einfache Synthesemethode an, bei der Pentadecafluoroctanoylchlorid und 2-Amino-2-methyl-1,3-propandiol zu einem neuartigen, seitenkettenfluorierten Kettenverlängerer (AMPF) mit langen Segmenten kombiniert wurden, wobei die Struktur mit Hilfe der kernmagnetischen Resonanzspektroskopie (NMR) untersucht wurde.
Um die Umweltfreundlichkeit zu fördern, wurde biologisch abbaubares Polycaprolacton (PCL) für das Weichsegment aus Polyurethan (PU) gewählt, Methylendiphenyldiphenyldiisocyanat für das Hartsegment. Die erfolgreiche Einführung von AMPF in das PCL-basierte PU ermöglichte die Herstellung von AMPF/PUs.
Beträchtliches Potenzial
Die Ergebnisse zeigen, dass AMPF/PU einen hohen Grad an Mikrophasentrennung aufweisen und die Wärmebeständigkeit von AMPF/PU um 4-5 % verbessert werden kann, während die Zugfestigkeit mit der Erhöhung des AMPF-Gehalts um etwa 28 MPa erhöht werden kann. Aus dem Kontaktwinkeltest geht hervor, dass die Erhöhung des AMPF-Gehalts das hydrophile Polyurethan (77,8 ± 2,7°) in das hydrophobe (95,2 ± 2,1°) Polyurethan umwandeln kann. Somit konnte gezeigt werden, dass AMPF nicht nur die Festigkeit des Polyurethans verbessern, sondern auch hydrophobe Eigenschaften verleihen kann.
Den Wissenschaftlern zufolge weist der fluorierte Kettenverlängerer ein beträchtliches Potenzial für Beschichtungsmaterialien und wasserdichte und atmungsaktive Gewebe auf.
Die Studie wurde veröffentlicht in Progress in Organic Coatings, Volume 145, August 2020.
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