2025-yilda qoplama sanoati "yashil transformatsiya" va "ish faoliyatini yaxshilash" kabi ikki tomonlama maqsadlarga erishish yo'lida tezlashmoqda. Avtomobil va temir yo'l transporti kabi yuqori darajadagi qoplama sohalarida suvda eriydigan qoplamalar past VOC chiqindilari, xavfsizligi va toksik emasligi tufayli "muqobil variantlar"dan "asosiy tanlovlar"ga aylandi. Biroq, qattiq qo'llanilish stsenariylari (masalan, yuqori namlik va kuchli korroziya) talablarini va foydalanuvchilarning qoplamaning chidamliligi va funksionalligiga bo'lgan yuqori talablarini qondirish uchun suvda eriydigan poliuretan (WPU) qoplamalaridagi texnologik yutuqlar jadal davom etmoqda. 2025-yilda formulalarni optimallashtirish, kimyoviy modifikatsiya va funktsional dizayndagi sanoat yangiliklari ushbu sohaga yangi hayot bag'ishladi.
Asosiy tizimni chuqurlashtirish: “Nisbatlarni sozlash”dan “Ishlash balansi”gacha
Hozirgi suvda eriydigan qoplamalar orasida "samaradorlik yetakchisi" sifatida ikki komponentli suvda eriydigan poliuretan (WB 2K-PUR) asosiy muammoga duch kelmoqda: poliol tizimlarining nisbati va samaradorligini muvozanatlash. Bu yil tadqiqot guruhlari polieter poliol (PTMEG) va poliester poliol (P1012) ning sinergetik ta'sirini chuqur o'rganib chiqdilar.
An'anaga ko'ra, poliester poliol zich molekulalararo vodorod bog'lanishlari tufayli qoplamaning mexanik mustahkamligi va zichligini oshiradi, ammo ortiqcha qo'shilish efir guruhlarining kuchli gidrofilligi tufayli suvga chidamliligini pasaytiradi. Tajribalar shuni tasdiqladiki, P1012 poliol tizimining 40% (g/g) ni tashkil qilganda, "oltin muvozanat"ga erishiladi: vodorod bog'lanishlari ortiqcha gidrofilliksiz fizik o'zaro bog'lanish zichligini oshiradi, bu esa qoplamaning keng qamrovli ishlashini optimallashtiradi - jumladan, tuz purkashga chidamliligi, suvga chidamliligi va cho'zilish kuchi. Ushbu xulosa WB 2K-PUR asosiy formulasini loyihalash uchun, ayniqsa, mexanik ishlash va korroziyaga chidamlilikni talab qiladigan avtomobil shassisi va temir yo'l transporti metall qismlari kabi stsenariylar uchun aniq ko'rsatma beradi.
“Qattiqlik va moslashuvchanlikni birlashtirish”: Kimyoviy modifikatsiya yangi funktsional chegaralarni ochadi
Asosiy nisbatlarni optimallashtirish "nozik sozlash" bo'lsa-da, kimyoviy modifikatsiya suvda eriydigan poliuretan uchun "sifatli sakrash"ni anglatadi. Bu yil ikkita modifikatsiya yo'li ajralib turdi:
1-yo'l: Polisiloksan va terpen hosilalari bilan sinergik kuchaytirish
Kam sirt energiyali polisiloksan (PMMS) va gidrofob terpen hosilalarining kombinatsiyasi WPUga "superhidrofoblik + yuqori qattiqlik" kabi ikki tomonlama xususiyatlarni beradi. Tadqiqotchilar 3-merkaptopropilmetildimetoksisilan va oktametilsiklotetrasiloksan yordamida gidroksil-terminallangan polisiloksan (PMMS) tayyorladilar, so'ngra izobornil akrilatni (biomassadan olingan kamfenning hosilasi) UB-boshlangan tiol-en bosish reaksiyasi orqali PMMS yon zanjirlariga payvand qilib, terpen asosidagi polisiloksan (PMMS-I) hosil qildilar.
Modifikatsiyalangan WPU sezilarli yaxshilanishlarni ko'rsatdi: statik suv bilan aloqa qilish burchagi 70,7° dan 101,2° gacha ko'tarildi (lotus bargiga o'xshash superhidrofobiklikka yaqinlashdi), suvni yutish 16,0% dan 6,9% gacha pasaydi va qattiq terpen halqasi tuzilishi tufayli cho'zilish kuchi 4,70MPa dan 8,82MPa gacha ko'tarildi. Termogravimetrik tahlil shuningdek, issiqlik barqarorligining yaxshilanganligini ko'rsatdi. Ushbu texnologiya tom panellari va yon yubkalar kabi temir yo'l tranzitining tashqi qismlari uchun integratsiyalashgan "ifloslanishga qarshi + ob-havoga chidamli" yechimni taklif etadi.
2-yo'l: Poliimin o'zaro bog'lanishi "o'zini o'zi davolash" texnologiyasini yoqadi
O'z-o'zini tiklash qoplamalarda mashhur texnologiya sifatida paydo bo'ldi va bu yilgi tadqiqotlar uni WPU mexanik ishlashi bilan birlashtirib, "yuqori samaradorlik + o'z-o'zini tiklash qobiliyati"da ikki tomonlama yutuqlarga erishdi. Polibutilen glikol (PTMG), izoforon diizosiyanat (IPDI) va poliimin (PEI) bilan o'zaro bog'langan WPU ta'sirchan mexanik xususiyatlarni namoyish etdi: cho'zilish kuchi 17,12MPa va uzilishda cho'zilish 512,25% (rezina moslashuvchanligiga yaqin).
Eng muhimi, u 30°C haroratda 24 soat ichida to'liq o'z-o'zini tiklashga erishadi — ta'mirdan keyin cho'zilish kuchi 3,26MPa gacha va cho'zilish 450,94% gacha tiklanadi. Bu uni avtomobil bamperlari va temir yo'l transporti salonlari kabi tirnalishga moyil qismlar uchun juda mos qiladi va texnik xizmat ko'rsatish xarajatlarini sezilarli darajada kamaytiradi.
“Nanosmal aqlli boshqaruv”: ifloslanishga qarshi qoplamalar uchun “sirt inqilobi”
Grafitga qarshi va oson tozalanadigan qoplamalar yuqori darajadagi qoplamalar uchun asosiy talablardir. Bu yil "suyuqlikka o'xshash PDMS nanohovuzlari" ga asoslangan ifloslanishga chidamli qoplama (NP-GLIDE) e'tiborni tortdi. Uning asosiy printsipi polidimetilsiloksan (PDMS) yon zanjirlarini suvda tarqaladigan poliol asosiga payvandlash kopolimeri poliol-g-PDMS orqali payvandlashni va diametri 30 nm dan kichikroq "nanohovuzlar" ni hosil qilishni o'z ichiga oladi.
Ushbu nanohovuzlardagi PDMS bilan boyitish qoplamaga "suyuqlikka o'xshash" sirt beradi — sirt tarangligi 23 mN/m dan yuqori bo'lgan barcha sinov suyuqliklari (masalan, kofe, moy dog'lari) iz qoldirmasdan sirpanib ketadi. 3H qattiqligiga qaramay (oddiy oynaga yaqin), qoplama mukammal ifloslanishga qarshi ishlashni saqlab qoladi.
Bundan tashqari, "jismoniy to'siq + yumshoq tozalash" grafitiga qarshi strategiya taklif qilindi: plyonka zichligini oshirish va grafiti penetratsiyasining oldini olish uchun HDT asosidagi poliizosiyanatga IPDI trimerini kiritish, shu bilan birga uzoq muddatli past sirt energiyasini ta'minlash uchun silikon/ftor segmentlarining migratsiyasini nazorat qilish. Aniq o'zaro bog'lanish zichligini boshqarish uchun DMA (Dinamik mexanik tahlil) va interfeys migratsiyasini tavsiflash uchun XPS (Rentgen fotoelektron spektroskopiyasi) bilan birgalikda ushbu texnologiya sanoatlashtirishga tayyor va avtomobil bo'yoqlari va 3C mahsulot qoplamalarida ifloslanishga qarshi yangi etalonga aylanishi kutilmoqda.
Xulosa
2025-yilda WPU qoplama texnologiyasi "bitta samarali takomillashtirish"dan "ko'p funksiyali integratsiya"ga o'tmoqda. Asosiy formulani optimallashtirish, kimyoviy modifikatsiyadagi yutuqlar yoki funktsional dizayndagi yangiliklar orqali asosiy mantiq "ekologik tozalik" va "yuqori samaradorlik"ni sinergiya qilish atrofida aylanadi. Avtomobil va temir yo'l transporti kabi sohalar uchun ushbu texnologik yutuqlar nafaqat qoplamaning ishlash muddatini uzaytiradi va texnik xizmat ko'rsatish xarajatlarini kamaytiradi, balki "yashil ishlab chiqarish" va "yuqori darajadagi foydalanuvchi tajribasi"da ikki tomonlama yangilanishlarni ham ta'minlaydi.
Nashr vaqti: 2025-yil 14-noyabr