Chân đế máy bằng PU

Để biến tính thành phần hóa học bề mặt PU trong khi khối vật liệu bên trong tương đối không thay đổi, bên cạnh sử dụng phụ gia, phương pháp dùng các phân tử biến tính bề mặt (SMMs) và phương pháp dùng các nhóm đầu mạch biến tính bề mặt (SMEs) đã được phát triển.

SMMs được cấu tạo từ hai đoạn, chúng có tính tương thích khác nhau với polymer nền. Đoạn polymer có tính tương thích thấp hơn tạo nên động lực cho sự di trú của SMM hướng đến bề mặt PU, trong khi phần tương thích hơn của SMM hoạt động như một đầu liên kết vào polymer nền thông qua tương tác vật lý. Thành phần SMM di trú tới hoặc gần tới bề mặt của vật liệu PU, bằng cách này ta đạt được tính ổn định sinh học mong muốn. Vì bản chất lưỡng tính của chúng, SMMs không chỉ di trú tới bề mặt của PU mà còn ổn định trong PU làm cho SMMs khó bị phân tách ra môi trường xung quanh. Ví dụ, SMMs gồm 1,6-hexanediisocyanate (HDI) (không gây ung thư) và hai polyol là polypropylene oxide (PPO) và polytetramethylene oxide (PTMO). Quá trình tổng hợp tương tự như quá trình tạo prepolymer nhưng bước kéo dài mạch không thực hiện. Thay vào đó, polymer được khóa hai đầu bằng rượu đơn chức được flo hóa (BA-L).

Hỗn hợp chứa 5% SMM trong PU (PLC/TDI/ED) cho thấy sự tăng thành phần flo theo hướng bề mặt của vật liệu PU, nồng độ cao SMM ở bề mặt tới một độ sâu khoảng 10mm tính từ bề mặt. Nghiên cứu cũng cho thấy rằng SMM tạo ra một bề mặt không thấm nước tương tự như bề mặt của Teflon®. Ngoài ra, SMM có khả năng nâng cao tính ổn định thủy phân của polyester-urethane-urea khi  tiếp xúc với cholesterol esterase (CE).

Phương pháp các nhóm đầu mạch biến tính bề mặt (SMEs) dùng các nhóm đầu mạch được ghép thành cặp vào mạch chính polymer trong lúc tổng hợp thông qua nhóm isocyanate đầu mạch.

Việc sử dụng các nhóm đầu mạch khác nhau cho phép hình thành thành phần hóa học bề mặt khác nhau và đạt được những đặc tính bề mặt giống như hydrocarbon, silicone và fluorocarbon. Bề mặt được biến tính rất dễ nhận thấy thông qua góc tiếp xúc thấm ướt tăng lên tương đối so với hệ PU tinh khiết do polymer kết hợp các nhóm đầu mạch kỵ nước khác nhau, ví dụ, hydrocarbon, silicone và fluorocarbon. SMEs-hydrocarbon tạo nên độ bền kéo hơi tốt hơn SMEs-fluorocarbon, cả hai đều có những giá trị độ bền kéo tốt hơn SMEs-silicone. Độ giãn dài cuối cùng và mô-đun ban đầu đều tương tự cho các SME khác nhau.

Tham khảo từ tài liệu Biomedical Applications of Polyurethanes, Patrick Vermette, Hans J. Griesser, Gaétan Laroche and Robert Guidoin, Landes Bioscience, 2001, trang 72 – 73

(vtp-vlab-caosuviet)

Bánh xe forklift bằng PU