Во 2025 година, индустријата за премази се забрзува кон двојните цели на „зелена трансформација“ и „надградба на перформансите“. Во полињата за премази од висока класа, како што се автомобилскиот и железничкиот транспорт, премазите на база на вода еволуираа од „алтернативни опции“ до „главни избори“ благодарение на нивните ниски емисии на VOC, безбедност и нетоксичност. Сепак, за да се задоволат барањата на суровите сценарија на примена (на пр., висока влажност и силна корозија) и повисоките барања на корисниците за издржливост и функционалност на премазите, технолошките откритија во премазите од полиуретан (WPU) на база на вода продолжуваат со брзо темпо. Во 2025 година, индустриските иновации во оптимизацијата на формулите, хемиската модификација и функционалниот дизајн внесоа нова виталност во овој сектор.
Продлабочување на основниот систем: Од „прилагодување на соодносот“ до „баланс на перформансите“
Како „лидер во перформансите“ меѓу сегашните премази на водена основа, двокомпонентниот полиуретан на водена основа (WB 2K-PUR) се соочува со клучен предизвик: балансирање на односот и перформансите на полиолските системи. Оваа година, истражувачките тимови спроведоа длабинско истражување на синергистичките ефекти на полиетерски полиол (PTMEG) и полиестерски полиол (P1012).
Традиционално, полиестерскиот полиол ја подобрува механичката цврстина и густина на премазот поради густите меѓумолекуларни водородни врски, но прекумерното додавање ја намалува отпорноста на вода поради силната хидрофилност на естерските групи. Експериментите потврдија дека кога P1012 сочинува 40% (g/g) од полиолскиот систем, се постигнува „златна рамнотежа“: водородните врски ја зголемуваат густината на физичката вкрстена врска без прекумерна хидрофилност, оптимизирајќи ги сеопфатните перформанси на премазот - вклучувајќи ја отпорноста на солено прскање, отпорноста на вода и цврстината на истегнување. Овој заклучок дава јасни насоки за дизајнот на основната формула на WB 2K-PUR, особено за сценарија како што се автомобилска шасија и метални делови од железнички возила кои бараат и механички перформанси и отпорност на корозија.
„Комбинирање на ригидност и флексибилност“: Хемиската модификација отклучува нови функционални граници
Иако основната оптимизација на соодносот е „фино прилагодување“, хемиската модификација претставува „квалитативен скок“ за полиуретанот на водена база. Оваа година се издвоија два пата на модификација:
Пат 1: Синергистичко подобрување со деривати на полисилоксан и терпен
Комбинацијата од полисилоксан со ниска површинска енергија (PMMS) и хидрофобни терпенски деривати му дава на WPU двојни својства на „суперхидрофобност + висока цврстина“. Истражувачите подготвиле хидроксил-терминиран полисилоксан (PMMS) користејќи 3-меркаптопропилметилдиметоксисилан и октаметилциклотетрасилоксан, а потоа накалемиле изоборнил акрилат (дериват на камфен добиен од биомаса) на страничните ланци на PMMS преку UV-иницирана тиол-енска клик реакција за да формираат полисилоксан базиран на терпен (PMMS-I).
Модифицираната WPU покажа забележителни подобрувања: аголот на контакт со статична вода скокна од 70,7° на 101,2° (приближувајќи се до суперхидрофобност слична на лист од лотос), апсорпцијата на вода се намали од 16,0% на 6,9%, а цврстината на истегнување се зголеми од 4,70MPa на 8,82MPa поради цврстата структура на терпенскиот прстен. Термогравиметриската анализа, исто така, покажа подобрена термичка стабилност. Оваа технологија нуди интегрирано решение „против обраснување + отпорност на временски услови“ за надворешни делови од железничкиот транзит, како што се покривните панели и страничните облоги.
Пат 2: Полиминското вкрстено поврзување овозможува технологија за „самолекување“
Самолекувањето се појави како популарна технологија кај премазите, а овогодишното истражување ја комбинираше со механичките перформанси на WPU за да постигне двоен пробив во „високи перформанси + способност за самолекување“. Вкрстено поврзаната WPU подготвена со полибутилен гликол (PTMG), изофорон диизоцијанат (IPDI) и полиимин (PEI) како средство за вкрстено поврзување покажа импресивни механички својства: цврстина на истегнување од 17,12 MPa и издолжување при кинење од 512,25% (блиску до флексибилноста на гумата).
Клучно е што постигнува целосно самолекување за 24 часа на 30°C - обновувајќи се на затегнувачка цврстина од 3,26 MPa и издолжување од 450,94% по поправката. Ова го прави многу погоден за делови склони кон гребење, како што се автомобилски браници и ентериери на железнички транзит, значително намалувајќи ги трошоците за одржување.
„Наноскална интелигентна контрола“: „Површинска револуција“ за премази против загадување
Антиграфитите и лесното чистење се клучни барања за врвните премази. Оваа година, вниманието го привлече премаз отпорен на загадување (NP-GLIDE) базиран на „течни PDMS нанобазени“. Неговиот основен принцип вклучува калемење на странични ланци од полидиметилсилоксан (PDMS) на вододисперзивен полиолски ‘рбет преку калем кополимер полиол-g-PDMS, формирајќи „нанобазени“ помали од 30 nm во дијаметар.
Збогатувањето со PDMS во овие нанобазени му дава на премазот површина „слична на течност“ - сите тест течности со површински напон над 23 mN/m (на пр., кафе, дамки од масло) се лизгаат без да остават траги. И покрај тврдоста од 3H (блиску до обичното стакло), премазот одржува одлични перформанси против обраснување.
Дополнително, беше предложена стратегија против графити „физичка бариера + благо чистење“: воведување на IPDI тример во полиизоцијанат базиран на HDT за да се зголеми густината на филмот и да се спречи пенетрација на графити, додека се контролира миграцијата на силиконски/флуорни сегменти за да се обезбеди долготрајна ниска површинска енергија. Во комбинација со DMA (динамична механичка анализа) за прецизна контрола на густината на вкрстената врска и XPS (рентгенска фотоелектронска спектроскопија) за карактеризација на миграцијата на интерфејсот, оваа технологија е подготвена за индустријализација и се очекува да стане нов репер за анти-обрастување во автомобилските бои и куќиштата на производите од 3C.
Заклучок
Во 2025 година, технологијата за премачкување WPU се движи од „подобрување на единечни перформанси“ кон „мултифункционална интеграција“. Без разлика дали преку оптимизација на основните формули, откритија во хемиската модификација или иновации во функционалниот дизајн, основната логика се врти околу синергизирање на „еколошката прифатливост“ и „високите перформанси“. За индустрии како автомобилската и железничкиот транзит, овие технолошки достигнувања не само што го продолжуваат животниот век на премачкувањето и ги намалуваат трошоците за одржување, туку и водат до двојни надградби во „зелено производство“ и „високо корисничко искуство“.
Време на објавување: 14 ноември 2025 година