В новом исследовании описан однореакторный синтез полиуретанакрилатных олигомеров на основе касторового масла без использования растворителей для УФ-отверждаемых покрытий – экологически безопасная альтернатива нефтехимическим материалам.
Из-за сложной химической модификации, жестких условий синтеза и обязательной последующей обработки промышленные продукты из полимеров на основе растительного масла встречаются очень редко. В новом исследовании полиуретанакриловую смолу на основе касторового масла (COPUA) синтезировали однореакторным методом из касторового масла, изофорондиизоцианата, гидроксиэтилакрилата и изоборнилакрилата.
Различные УФ-отверждаемые покрытия были получены путем смешивания необработанной COPUA, фотоинициатора (PI-1173), монофункционального реактивного разбавителя гидроксиэтилметакрилата или двухфункционального реактивного разбавителя трипропиленгликоль диакрилата (TPGDA). Затем были исследованы механические характеристики отвержденных покрытий. Для определения термодинамических характеристик и термостойкости отвержденных покрытий использовали динамический механический анализ и термогравиметрический анализ.
Экологическая безопасность
В результате отвержденное покрытие на основе чистой COPUA продемонстрировало высокую термостойкость, динамический модуль упругости (421 МПа при 25 °C), прочность при растяжении (9,87 МПа) и высокую температуру стеклования (60,3 °C). Плотность сшивания пленок улучшалась при увеличении содержания реактивного разбавителя, что позволило получить отличные общие характеристики. Кроме того, все покрытия обладали отличной твердостью, адгезией, стойкостью к растворителям и гибкостью. По мнению исследователей, данный метод представляет собой экологически безопасную стратегию синтеза полимеров на основе растительных масел, что снижает химическую зависимость от нефтехимической энергии.
Исследование опубликовано в журнале Progress in Organic Coatings, выпуск 159, октябрь 2021 г.
