2025 онд бүрэх үйлдвэрлэл нь "ногоон өөрчлөлт" болон "гүйцэтгэлийг сайжруулах" гэсэн хоёр зорилгын төлөө хурдацтай хөгжиж байна. Автомашин, төмөр замын тээвэр зэрэг өндөр зэрэглэлийн бүрэх салбарт усан суурьтай бүрэх нь VOC ялгаруулалт багатай, аюулгүй, хоргүй чанараараа "өөр сонголтууд"-аас "үндсэн сонголтууд" болж хөгжсөн. Гэсэн хэдий ч хүнд нөхцөлд (жишээлбэл, өндөр чийгшил, хүчтэй зэврэлт) болон хэрэглэгчдийн бүрэхийн бат бөх чанар, үйл ажиллагаанд тавих өндөр шаардлагыг хангахын тулд усан суурьтай полиуретан (WPU) бүрэх технологийн нээлтүүд хурдацтай үргэлжилсээр байна. 2025 онд томъёоны оновчлол, химийн өөрчлөлт, үйл ажиллагааны дизайны салбарын инновациуд энэ салбарт шинэ эрч хүчийг авчирсан.
Үндсэн системийг гүнзгийрүүлэх нь: “Харьцааны тохируулга”-аас “Гүйцэтгэлийн тэнцвэр” хүртэл
Одоогийн усан суурьтай бүрхүүлүүдийн дунд "гүйцэтгэлийн тэргүүлэгч" болохын хувьд хоёр бүрэлдэхүүнтэй усан суурьтай полиуретан (WB 2K-PUR) нь полиол системийн харьцаа болон гүйцэтгэлийг тэнцвэржүүлэх гол сорилттой тулгарч байна. Энэ жил судалгааны багууд полиэфир полиол (PTMEG) болон полиэстр полиол (P1012)-ийн синергетик нөлөөллийн талаар гүнзгий судалгаа хийсэн.
Уламжлал ёсоор полиэстр полиол нь нягт молекул хоорондын устөрөгчийн холбооны улмаас бүрхүүлийн механик бат бөх чанар болон нягтралыг нэмэгдүүлдэг боловч хэт их нэмэх нь эфирийн бүлгүүдийн хүчтэй гидрофилийн улмаас усны эсэргүүцлийг бууруулдаг. Туршилтуудаар P1012 нь полиол системийн 40% (г/г)-ийг эзэлдэг үед "алтан тэнцвэр" бий болдог болохыг баталсан: устөрөгчийн холбоо нь хэт их гидрофилийн шинж чанаргүйгээр физик хөндлөн холбоосын нягтралыг нэмэгдүүлж, бүрхүүлийн цогц гүйцэтгэлийг оновчтой болгодог - үүнд давсны шүрших эсэргүүцэл, усны эсэргүүцэл, суналтын бат бэх орно. Энэхүү дүгнэлт нь WB 2K-PUR үндсэн томъёоны дизайныг, ялангуяа механик гүйцэтгэл болон зэврэлтээс хамгаалах чадварыг шаарддаг автомашины явах эд анги, төмөр замын тээврийн хэрэгслийн металл эд анги зэрэг хувилбаруудад тодорхой удирдамж өгдөг.
“Хатуулаг ба уян хатан чанарыг хослуулах нь”: Химийн өөрчлөлт нь шинэ функциональ хил хязгаарыг нээж өгдөг
Үндсэн харьцааны оновчлол нь "нарийн тохируулга" боловч химийн өөрчлөлт нь усан суурьтай полиуретаны хувьд "чанарын үсрэлт" юм. Энэ жил хоёр өөрчлөлтийн зам онцгойлон ажиглагдлаа:
Зам 1: Полисилоксан ба терпенийн деривативуудтай синергетик сайжруулалт
Бага гадаргуугийн энергитэй полисилоксан (PMMS) болон гидрофобик терпен деривативуудын хослол нь WPU-д "супергидрофобик чанар + өндөр хатуулаг" гэсэн хос шинж чанарыг өгдөг. Судлаачид 3-меркаптопропилметилдиметоксисилан ба октаметилциклотетрасилоксан ашиглан гидроксил төгсгөлтэй полисилоксан (PMMS) бэлтгэж, дараа нь изоборнил акрилат (биомассаас гаргаж авсан камфены дериватив)-ийг хэт ягаан туяагаар эхлүүлсэн тиол-ен товшилтын урвалаар PMMS-ийн хажуугийн гинжин хэлхээнд залгаж терпен дээр суурилсан полисилоксан (PMMS-I) үүсгэсэн.
Өөрчлөгдсөн WPU нь гайхалтай сайжруулалт үзүүлсэн: статик усны контактын өнцөг 70.7°-аас 101.2° болж өссөн (бадамлянхуа навч шиг супергидрофобик байдалд ойртож), ус шингээлт 16.0%-иас 6.9% болж буурсан, хатуу терпен цагираг бүтэцтэй тул суналтын бат бэх 4.70MPa-аас 8.82MPa болж өссөн. Термогравиметрийн шинжилгээгээр дулааны тогтвортой байдал сайжирсан болохыг харуулсан. Энэхүү технологи нь дээврийн хавтан, хажуугийн хормой зэрэг төмөр замын тээврийн гаднах эд ангиудад зориулсан нэгдсэн "бохирдолтоос хамгаалах + цаг агаарын нөлөөлөлд тэсвэртэй" шийдлийг санал болгодог.
2-р зам: Полиимин хөндлөн холбоос нь "Өөрийгөө эдгээх" технологийг идэвхжүүлдэг
Өөрөө эдгэрэх нь бүрхүүлд түгээмэл технологи болж гарч ирсэн бөгөөд энэ жилийн судалгаагаар үүнийг WPU-ийн механик гүйцэтгэлтэй хослуулан "өндөр гүйцэтгэл + өөрөө эдгэрэх чадвар" гэсэн давхар нээлтийг хийжээ. Полибутилен гликол (PTMG), изофорон диизоцианат (IPDI), полиимин (PEI)-ийг хөндлөн холбогч болгон бэлтгэсэн хөндлөн холбосон WPU нь гайхалтай механик шинж чанарыг харуулсан: суналтын бат бэх 17.12MPa, завсарлагааны үед суналт 512.25% (резинийн уян хатан байдалд ойрхон).
Хамгийн гол нь энэ нь 30°C-д 24 цагийн дотор бүрэн өөрөө эдгэрдэг бөгөөд засвар хийсний дараа суналтын бат бэх нь 3.26MPa хүртэл сэргэж, 450.94% суналттай болдог. Энэ нь автомашины бампер, төмөр замын тээврийн салон зэрэг зурагдах магадлалтай эд ангиудад маш тохиромжтой бөгөөд засвар үйлчилгээний зардлыг мэдэгдэхүйц бууруулдаг.
“Нано хэмжээний ухаалаг хяналт”: Бохирдолгүй бүрхүүлийн “гадаргуугийн хувьсгал”
Граффитигийн эсрэг болон цэвэрлэхэд хялбар байх нь өндөр зэрэглэлийн бүрхүүлийн гол шаардлага юм. Энэ жил "шингэн шиг PDMS нано сан" дээр суурилсан бохирдолд тэсвэртэй бүрхүүл (NP-GLIDE) анхаарал татсан. Үүний гол зарчим нь полидиметилсилоксан (PDMS) хажуугийн гинжийг усанд уусдаг полиолын нуруунд залгагдах сополимер полиол-g-PDMS-ээр дамжуулан залгаж, 30 нм-ээс бага диаметртэй "нано сан" үүсгэх явдал юм.
Эдгээр нано цөөрөмд PDMS баяжуулалт хийснээр бүрхүүл нь "шингэн шиг" гадаргуутай болдог бөгөөд гадаргуугийн хурцадмал байдал нь 23мН/м-ээс дээш байдаг бүх туршилтын шингэнүүд (жишээлбэл, кофе, тосны толбо) ул мөр үлдээхгүйгээр гулсаж арилдаг. 3H хатуулагтай (ердийн шилтэй ойролцоо) хэдий ч бүрхүүл нь бохирдлын эсрэг маш сайн гүйцэтгэлийг хадгалдаг.
Түүнчлэн, "физик саад тотгор + зөөлөн цэвэрлэгээ" гэсэн граффитигийн эсрэг стратегийг санал болгосон: хальсны нягтралыг нэмэгдүүлж, граффити нэвтрэлтээс урьдчилан сэргийлэхийн тулд HDT дээр суурилсан полиизоцианатад IPDI триммерийг нэвтрүүлж, гадаргуугийн энергийг удаан хугацаанд бага байлгахын тулд силикон/фторын сегментүүдийн шилжилтийг хянадаг. Нарийн хөндлөн холбоосын нягтралыг хянах DMA (Динамик Механик Шинжилгээ) болон интерфэйсийн шилжилтийн шинж чанарыг тодорхойлох XPS (Рентген Фотоэлектрон Спектроскопи)-тай хослуулсан энэхүү технологи нь аж үйлдвэржилтэд бэлэн болсон бөгөөд автомашины будаг болон 3C бүтээгдэхүүний бүрхүүлд бохирдол үүсэхээс хамгаалах шинэ жишиг болно гэж найдаж байна.
Дүгнэлт
2025 онд WPU бүрхүүлийн технологи нь "дан гүйцэтгэлийн сайжруулалт"-аас "олон үйлдэлт интеграци" руу шилжих болно. Үндсэн томъёоны оновчлол, химийн өөрчлөлтийн нээлтүүд эсвэл функциональ дизайны инноваци зэргээр дамжуулан гол логик нь "байгаль орчинд ээлтэй байдал" болон "өндөр гүйцэтгэл"-ийг хослуулан ашиглахад чиглэгддэг. Автомашин, төмөр замын тээвэр зэрэг салбаруудын хувьд эдгээр технологийн дэвшил нь бүрхүүлийн ашиглалтын хугацааг уртасгаж, засвар үйлчилгээний зардлыг бууруулаад зогсохгүй "ногоон үйлдвэрлэл" болон "өндөр түвшний хэрэглэгчийн туршлага"-д давхар шинэчлэлт хийх боломжийг олгодог.
Нийтэлсэн цаг: 2025 оны 11-р сарын 14