UV-gehärtete Beschichtung mit ausgezeichneter Wasserbeständigkeit
Eine aktuelle Arbeit beschreibt die Synthese von UV-härtbarem, wässrigem Polyurethan-Acrylat, das mit Hydroxyl-terminiertem Polydimethylsiloxan modifiziert wurde.
Eine Reihe von UV-härtbaren wässrigen Polyurethan-Acrylat (WPUA)-Emulsionen wurden unter Verwendung von Isophorondiisocyanat (IPDI) als Hartsegment synthetisiert, Polybutylenadipatglykol (PBAG) und verschiedene Dosierungen von hydroxylterminiertem Polydimethylsiloxan (HTPDMS) als Weichsegment, 2,2-Dimethylolpropionsäure (DMPA) als hydrophiler Kettenverlängerer und Pentaerythritoltriacrylat (PETA) als Blockierungsmittel.
Erhöhte Wasserbeständigkeit
Testergebnisse zeigten, dass mit steigendem HTPDMS-Gehalt in den WPUA die Partikelgröße der Emulsion deutlich zunahm, während der Absolutwert des Zeta-Potenzials leicht anstieg. Die Beständigkeit der WPUA-gehärteten Filme gegenüber Wasser wurde erhöht. Die ultimative Wasseraufnahme sank von 11,12 % auf 6,81 % und die Gleichgewichtszeit der Wasseraufnahme verlängerte sich von 50 Stunden auf mehr als 100 Stunden.
Wenn der HTPDMS-Gehalt von WPUA 10,0 Gew.-% betrug, war der Wasserkontaktwinkel des ausgehärteten Films mit 114° am größten, was darauf hindeutet, dass die Oberfläche des ausgehärteten Films von einer hydrophilen zu einer hydrophoben Oberfläche verändert wurde. Die Ergebnisse der thermogravimetrischen Analyse zeigten, dass die anfängliche Zersetzungstemperatur des WPUA-Films mit der Zugabe von HTPDMS allmählich anstieg, wodurch eine bessere thermische Stabilität erreicht wurde.
Die Studie wurde in Progress in Organic Coatings, Volume 156, Juli 2021 veröffentlicht.