Verbesserung der Leistung von thermoplastischen Polyurethanfilmen
Forscher berichten über eine Leistungsverbesserung von thermoplastischen Polyurethanfilmen durch die Einbindung von Furfurylalkohol und Polydimethylsiloxan.
Thermoplastische Polyurethanfilme (TPUs), die in der Industrie und im Haushalt weit verbreitet sind, müssen selbstheilend und multifunktional sein, um ihre Wiederverwendung zu ermöglichen und sich an eine komplexe Umgebung anzupassen. Die neuartigen TPUs (PDMS/FA-PUDAs) wurden durch die Einbindung von Biomasse-Furfurylalkohol (FA) und ungiftigem Polydimethylsiloxan (PDMS) über eine klassische Polymerisationsroute in Verbindung mit einer Diels-Alder-Reaktion (DA) hergestellt. In der neuen Studie wurde die kombinierte Wirkung von DA/rDA-Reaktion und PDMS auf die Verbesserung der stimulierenden Heilung, der mechanischen Eigenschaften und der Antihaftwirkung von TPU-Filmen durch Anpassung der PDMS-Zusatzmenge untersucht.
Neue Perspektive
Die experimentellen Ergebnisse zeigten, dass ein mit 10 Gew.-% PDMS und FA modifizierter TPU-Film (10 % PDMS/FA-PUDA) nach dreimaliger Wiederherstellung immer noch eine hohe stimulierende Heilungseffizienz (73,48 %) aufweist, da die DA/rDA-Reaktion zwischen FA und Bismaleimid (BMI) reversibel ist. Außerdem wiesen 10 % PDMS/FA-PUDA bessere mechanische Eigenschaften auf, da PDMS die Bildung einer Mikrophasentrennungsstruktur förderte. Darüber hinaus wies die Filmoberfläche eine niedrige freie Oberflächenenergie und ein zufriedenstellendes Anti-Adhäsionsverhalten auf, was auf die Hydrophobie von PDMS zurückzuführen ist. Den Forschern zufolge könnte ihre Untersuchung eine neue Perspektive für die Entwicklung multifunktionaler TPU unter Verwendung erneuerbarer und ungiftiger Materialien eröffnen.
Die Studie wurde in Progress in Organic Coatings, Band 177, April 2023 veröffentlicht.