ရိုးရာ polyurethane အပေါ်ယံလွှာများသည် ပျက်စီးလွယ်ပြီး ကိုယ်တိုင်ပြန်လည်ကုသနိုင်စွမ်းမရှိခြင်းပြဿနာကို ဖြေရှင်းရန်အတွက် သုတေသီများသည် Diels–Alder (DA) cycloaddition ယန္တရားမှတစ်ဆင့် 5 wt% နှင့် 10 wt% ကုသပေးသည့်ပစ္စည်းများပါဝင်သော ကိုယ်တိုင်ပြန်လည်ကုသသည့် polyurethane အပေါ်ယံလွှာများကို တီထွင်ခဲ့ကြသည်။ ရလဒ်များအရ ကုသပေးသည့်ပစ္စည်းများ ထည့်သွင်းခြင်းသည် အပေါ်ယံလွှာမာကျောမှုကို 3% မှ 12% အထိ တိုးမြင့်စေပြီး 120 °C တွင် မိနစ် 30 အတွင်း ခြစ်ရာပျောက်ကင်းမှုစွမ်းဆောင်ရည်ကို 85.6% မှ 93.6% အထိ ရရှိစေကာ အပေါ်ယံလွှာများ၏ ဝန်ဆောင်မှုသက်တမ်းကို သိသိသာသာ တိုးချဲ့ပေးပါသည်။ ဤလေ့လာမှုသည် အင်ဂျင်နီယာပစ္စည်းများ၏ မျက်နှာပြင်ကာကွယ်မှုအတွက် ဆန်းသစ်သောဖြေရှင်းချက်တစ်ခုကို ပေးစွမ်းပါသည်။
အင်ဂျင်နီယာပစ္စည်းများနယ်ပယ်တွင် အပေါ်ယံလွှာပစ္စည်းများရှိ စက်ပိုင်းဆိုင်ရာပျက်စီးမှုများကို ပြုပြင်ခြင်းသည် ရှည်လျားသောစိန်ခေါ်မှုတစ်ရပ်ဖြစ်ခဲ့သည်။ ရိုးရာပိုလီယူရီသိန်းအပေါ်ယံလွှာများသည် ရာသီဥတုဒဏ်ခံနိုင်ရည်နှင့် ကပ်ငြိမှုကောင်းမွန်သော်လည်း ခြစ်ရာများ သို့မဟုတ် အက်ကွဲကြောင်းများဖြစ်ပေါ်သည်နှင့် ၎င်းတို့၏ကာကွယ်မှုစွမ်းဆောင်ရည်သည် လျင်မြန်စွာယိုယွင်းပျက်စီးသွားသည်။ ဇီဝဗေဒဆိုင်ရာ ကိုယ်တိုင်ပြန်လည်ကောင်းမွန်လာစေသော ယန္တရားများမှ လှုံ့ဆော်မှုရယူကာ သိပ္ပံပညာရှင်များသည် dynamic covalent bonds များအပေါ်အခြေခံ၍ ကိုယ်တိုင်ပြန်လည်ကောင်းမွန်လာစေသောပစ္စည်းများကို စူးစမ်းလေ့လာလာကြပြီး Diels–Alder (DA) ဓာတ်ပြုမှုသည် ၎င်း၏ပျော့ပျောင်းသောဓာတ်ပြုမှုအခြေအနေများနှင့် အဆင်ပြေသောပြောင်းပြန်လှန်နိုင်မှုကြောင့် သိသာထင်ရှားသောအာရုံစိုက်မှုကို ရရှိခဲ့သည်။ သို့သော်၊ လက်ရှိသုတေသနသည် အဓိကအားဖြင့် linear polyurethane စနစ်များကို အာရုံစိုက်ခဲ့ပြီး cross-linked polyurethane အမှုန့်အပေါ်ယံလွှာများတွင် ကိုယ်တိုင်ပြန်လည်ကောင်းမွန်လာစေသောဂုဏ်သတ္တိများကို လေ့လာရာတွင် ကွာဟချက်တစ်ခုကျန်ရှိခဲ့သည်။
ဤနည်းပညာဆိုင်ရာအတားအဆီးကို ဖောက်ထွက်ရန်အတွက် ပြည်တွင်းသုတေသီများသည် DA ကုသပေးသည့်အရာနှစ်မျိုးဖြစ်သည့် furan-maleic anhydride နှင့် furan-bismaleimide တို့ကို hydroxylated polyester resin စနစ်ထဲသို့ ဆန်းသစ်တီထွင်စွာ ထည့်သွင်းခဲ့ပြီး၊ အလွန်ကောင်းမွန်သော ကိုယ်တိုင်ကုသနိုင်သော ဂုဏ်သတ္တိများရှိသည့် polyurethane အမှုန့်အပေါ်ယံလွှာကို တီထွင်ခဲ့ကြသည်။ လေ့လာမှုတွင် ကုသပေးသည့်အရာများ၏ဖွဲ့စည်းပုံကို အတည်ပြုရန် ¹H NMR၊ DA/retro-DA ဓာတ်ပြုမှုများ၏ ပြောင်းပြန်လှန်နိုင်မှုကို အတည်ပြုရန် differential scanning calorimetry (DSC) နှင့် အပေါ်ယံလွှာများ၏ စက်ပိုင်းဆိုင်ရာဂုဏ်သတ္တိများနှင့် မျက်နှာပြင်ဝိသေသလက္ခဏာများကို စနစ်တကျအကဲဖြတ်ရန် မျက်နှာပြင်ပရိုဖိုင်လိုမက်ထရီနှင့်အတူ nanoindentation နည်းပညာများကို အသုံးပြုခဲ့သည်။
အဓိကစမ်းသပ်နည်းစနစ်များအရ၊ သုတေသနအဖွဲ့သည် ဟိုက်ဒရောဆိုင်းပါဝင်သော DA အနာကျက်ဆေးများကို နှစ်ဆင့်နည်းလမ်းကို အသုံးပြု၍ ဦးစွာ ပေါင်းစပ်ထုတ်လုပ်ခဲ့သည်။ ထို့နောက်၊ 5 wt% နှင့် 10 wt% အနာကျက်ဆေးများပါဝင်သော ပိုလီယူရီသိန်းအမှုန့်များကို အရည်ပျော်ရောစပ်ခြင်းဖြင့် ပြင်ဆင်ပြီး electrostatic spraying ကို အသုံးပြု၍ သံမဏိအလွှာများပေါ်တွင် လိမ်းခဲ့သည်။ အနာကျက်ဆေးမပါဝင်သော ထိန်းချုပ်အဖွဲ့များနှင့် နှိုင်းယှဉ်ခြင်းဖြင့် အနာကျက်ဆေးပါဝင်မှု၏ ပစ္စည်းဂုဏ်သတ္တိများအပေါ် သြဇာလွှမ်းမိုးမှုကို စနစ်တကျ စုံစမ်းစစ်ဆေးခဲ့သည်။
1.NMR ခွဲခြမ်းစိတ်ဖြာမှုက ကုသရေးအေးဂျင့်ဖွဲ့စည်းပုံကို အတည်ပြုသည်
1 H NMR ရောင်စဉ်များက အမိုင်းထည့်သွင်းထားသော furan-maleic anhydride (HA-1) သည် δ = 3.07 ppm နှင့် 5.78 ppm တွင် ထူးခြားသော DA ring peaks များကို ပြသခဲ့ပြီး furan-bismaleimide adduct (HA-2) သည် δ = 4.69 ppm တွင် ပုံမှန် DA bond proton signal ကို ပြသခဲ့ပြီး ကုသပေးသည့်ပစ္စည်းများ အောင်မြင်စွာပေါင်းစပ်နိုင်ခဲ့ကြောင်း အတည်ပြုခဲ့သည်။
2.DSC သည် အပူချိန်ပြောင်းပြန်လှန်နိုင်သော ဝိသေသလက္ခဏာများကို ဖော်ပြသည်
DSC မျဉ်းကွေးများက ကုသပေးသော အရာများပါဝင်သော နမူနာများသည် 75 °C တွင် DA ဓာတ်ပြုမှုအတွက် endothermic peaks များနှင့် retro-DA ဓာတ်ပြုမှုအတွက် ဝိသေသလက္ခဏာ peaks များသည် 110–160 °C အတိုင်းအတာတွင် ပြသနေကြောင်း ညွှန်ပြနေသည်။ ကုသပေးသော အရာပါဝင်မှု မြင့်မားလာသည်နှင့်အမျှ peak area တိုးလာပြီး အပူပြောင်းပြန်လှန်နိုင်စွမ်း အလွန်ကောင်းမွန်ကြောင်း ပြသနေသည်။
3.နာနိုအင်တင်းရှင်းစမ်းသပ်မှုများက မာကျောမှုတိုးတက်မှုကိုပြသသည်
အနက်ကို အာရုံခံနိုင်သော နာနိုအင်တင်းရှင်းစမ်းသပ်မှုများအရ 5 wt% နှင့် 10 wt% ကုသပေးသည့်ပစ္စည်းများ ထည့်သွင်းခြင်းသည် အပေါ်ယံလွှာမာကျောမှုကို 3% နှင့် 12% အသီးသီးတိုးစေကြောင်း ဖော်ပြသည်။ 8500 nm အနက်တွင်ပင် 0.227 GPa ၏ မာကျောမှုတန်ဖိုးကို ထိန်းသိမ်းထားနိုင်ခဲ့ပြီး ၎င်းသည် ကုသပေးသည့်ပစ္စည်းများနှင့် polyurethane matrix အကြားတွင် ဖွဲ့စည်းထားသော cross-linked network ကြောင့်ဖြစ်သည်။
4.မျက်နှာပြင် မော်ဖိုလောဂျီ ခွဲခြမ်းစိတ်ဖြာခြင်း
မျက်နှာပြင်ကြမ်းတမ်းမှုစမ်းသပ်မှုများအရ သန့်စင်သော polyurethane အပေါ်ယံလွှာများသည် substrate Rz တန်ဖိုးကို 86% လျှော့ချပေးပြီး၊ ကုသပေးသည့်အရာများပါသည့် အပေါ်ယံလွှာများသည် အမှုန်ကြီးများရှိနေခြင်းကြောင့် ကြမ်းတမ်းမှုအနည်းငယ်တိုးလာသည်ကို ပြသခဲ့သည်။ FESEM ပုံများသည် ကုသပေးသည့်အရာအမှုန်များကြောင့် ဖြစ်ပေါ်လာသော မျက်နှာပြင်အသွင်အပြင်ပြောင်းလဲမှုများကို ရုပ်မြင်သံကြားဖြင့် သရုပ်ဖော်ထားသည်။
5.Scratch Healing ထိရောက်မှုတွင် တိုးတက်မှု
အလင်းပညာဆိုင်ရာ အဏုကြည့်မှန်ပြောင်း လေ့လာတွေ့ရှိချက်များအရ 10 wt% အနာကျက်စေသော အရာပါဝင်သော အပေါ်ယံလွှာများသည် 120°C တွင် 30 မိနစ်ကြာ အပူပေးပြီးနောက် ခြစ်ရာအကျယ် 141 μm မှ 9 μm အထိ လျော့ကျသွားပြီး 93.6% အနာကျက်ထိရောက်မှု ရရှိခဲ့သည်။ ဤစွမ်းဆောင်ရည်သည် linear polyurethane စနစ်များအတွက် လက်ရှိစာပေများတွင် ဖော်ပြထားသော စွမ်းဆောင်ရည်ထက် သိသိသာသာ သာလွန်ပါသည်။
Next Materials တွင် ထုတ်ဝေထားသော ဤလေ့လာမှုသည် ဆန်းသစ်တီထွင်မှုများစွာကို ပေးဆောင်သည်- ပထမဦးစွာ၊ တီထွင်ထားသော DA-modified polyurethane အမှုန့်အပေါ်ယံလွှာများသည် ကောင်းမွန်သော စက်ပိုင်းဆိုင်ရာဂုဏ်သတ္တိများနှင့် ကိုယ်တိုင်ကုသနိုင်စွမ်းကို ပေါင်းစပ်ထားပြီး ၁၂% အထိ မာကျောမှုတိုးတက်မှုကို ရရှိစေပါသည်။ ဒုတိယအနေဖြင့်၊ electrostatic spraying နည်းပညာကို အသုံးပြုခြင်းသည် ရိုးရာ microcapsule နည်းစနစ်များ၏ ပုံမှန်နေရာချထားမှု မတိကျမှုကို ကျော်လွှားပြီး cross-linked ကွန်ရက်အတွင်း ကုသပေးသည့်ပစ္စည်းများ ညီညာစွာပျံ့နှံ့မှုကို သေချာစေသည်။ အရေးကြီးဆုံးမှာ ဤအပေါ်ယံလွှာများသည် အပူချိန်အနည်းငယ် (၁၂၀ ဒီဂရီစင်တီဂရိတ်) တွင် မြင့်မားသော ကုသနိုင်စွမ်းကို ရရှိစေပြီး၊ လက်ရှိစာပေများတွင် ဖော်ပြထားသော ၁၄၅ ဒီဂရီစင်တီဂရိတ် ကုသအပူချိန်နှင့် နှိုင်းယှဉ်ပါက ပိုမိုကြီးမားသော စက်မှုလုပ်ငန်းဆိုင်ရာ အသုံးချမှုကို ပေးစွမ်းသည်။ ဤလေ့လာမှုသည် အင်ဂျင်နီယာအပေါ်ယံလွှာများ၏ ဝန်ဆောင်မှုသက်တမ်းကို တိုးချဲ့ရန် ချဉ်းကပ်မှုအသစ်တစ်ခုကို ပံ့ပိုးပေးရုံသာမက “ကုသပေးသည့်ပစ္စည်းအာရုံစူးစိုက်မှု-စွမ်းဆောင်ရည်” ဆက်နွယ်မှုကို ၎င်း၏ ပမာဏဆိုင်ရာ ခွဲခြမ်းစိတ်ဖြာမှုမှတစ်ဆင့် လုပ်ဆောင်နိုင်သော အပေါ်ယံလွှာများ၏ မော်လီကျူးဒီဇိုင်းအတွက် သီအိုရီဆိုင်ရာ မူဘောင်တစ်ခုကိုလည်း ချမှတ်ပေးသည်။ ကုသပေးသည့်ပစ္စည်းများတွင် hydroxyl ပါဝင်မှုနှင့် uretdione cross-linkers အချိုးအစား၏ အနာဂတ်တွင် အကောင်းဆုံးဖြစ်အောင်ပြုလုပ်ခြင်းသည် ကိုယ်တိုင်ကုသသည့် အပေါ်ယံလွှာများ၏ စွမ်းဆောင်ရည်ကန့်သတ်ချက်များကို ပိုမိုတွန်းအားပေးလိမ့်မည်ဟု မျှော်လင့်ရသည်။
ပို့စ်တင်ချိန်: ၂၀၂၅ ခုနှစ်၊ စက်တင်ဘာလ ၁၅ ရက်