Глава VIII. Процессы структурообразования, вымывания растворителя и сушки полиуретановых пористых покрытий

Методы формирования полиуретановых пористых покрытий

Искусственные кожи могут иметь удовлетворительные гигиенические свойства лишь в том случае, если полимерное покрытие имеет пористую структуру с взаимосвязанными открытыми порами. При этом оптимальной является структура, аналогичная структуре натуральной кожи. Внутренняя поверхность пор должна иметь чередующиеся гидрофильные и гидрофобные участки. Необходимо, чтобы лицевая поверхность пленочного покрытия была максимально гидрофобной, а гидрофильность материала была обусловлена характером структуры, обеспечивающей максимальную объемную гидрофильность, т. е. сорбционную емкость.

В зависимости от назначения искусственной кожи в производстве применяют ряд методов формирования покрытий с пористой структурой, основные из которых рассматриваются ниже.

1. Перфорирование, основанное на создании грубых пор в покрытии в процессе тиснения искусственной кожи специальным валом с иглами или шипами.

2. Образование пор вдоль волокон ворса при нанесении покрытия на ворсовую сторону ткани. При этом ворсинки ткани пронизывают пленочное покрытие, являясь каналами, по которым происходит перенос парообразной влаги.

3. Образование пор под действием микроорганизмов, деятельность которых сопровождается разложением введенных в состав покрытия веществ, являющихся для них питательной средой. Продуктами разложения могут быть диоксид углерода, аммиак и т. п., которые обусловливают образование пор в покрытии.

4. Введение в рецепт покрытия органических и неорганических порообразователей, разлагающихся при термообработке покрытия с выделением большого количества газообразных продуктов.

5. Образование пористой структуры путем механического вспенивания суспензий, латексов или растворов в присутствии поверхностно-активных веществ - эмульгаторов и стабилизаторов, обеспечивающих стабильность получаемой пены в процессе ее последующей желатинизации и вулканизации.

6. Формирование пористости полимерного покрытия в результате реакции поликонденсации при образовании высокомолекулярных веществ, сопровождающееся выделением газообразных низкомолекулярных продуктов, чаще всего углекислого газа и паров воды. Например, получение пористой искусственной кожи с пенополиэфируретановым покрытием основано на том, что при взаимодействии диизоцианата с полиэфиром и водой в процессе отверждения покрытия выделяется углекислый газ, обеспечивающий пористость покрытия.

7. Введение неорганических водорастворимых солей в пленкообразующиеся смеси, химически не реагирующие с ними, с последующим удалением этих солей путем вымывания из сформированного покрытия.

8. Получение пористой структуры методом астабилизации растворов полимеров. Сущность этого метода заключается в том, что раствор полимера переводится в метастабильное (перенасыщенное) состояние, в результате чего выделяется новая фаза в виде капелек высококонцентрированного раствора, которые, укрупняясь и коалесцируя, в конечном итоге образуют пористые полимерные структуры.

Этот метод получил наибольшее распространение в связи с тем, что в отличие от других методов он позволяет получить тонкопористые структуры с взаимосвязанными порами, что создает предпосылки для получения искусственной кожи с хорошими гигиеническими свойствами.

Для получения полиуретановой кожи с пористым покрытием широко применяют метод астабилизации раствора полимера в среде нерастворителя.