Le développement du polyaspartique est une évolution représentative des matériaux à haute performance.Son développement s'est constamment concentré sur la résolution des déficiences des méthodes polyuréatiques traditionnelles, notamment les temps de gel extrêmement courts., haute sensibilité à la température et à l'humidité, et exigences strictes en matière d'équipement, tout en poursuivant des performances globales supérieures et une commodité de construction.
Phase 1: validation initiale de la technologie et du concept (fin des années 80 - début des années 90)
1La maturité et les limites de la polyurée traditionnelle
La polyurée aromatique traditionnelle, développée et commercialisée par Texaco (plus tard rachetée par Huntsman) dans les années 1980, présentait des vitesses de réaction extrêmement rapides (temps de gel mesurés en secondes),excellentes propriétés physiques (élasticité, résistance à l'usure, résistance à la corrosion, étanchéité), et bonne stabilité thermique.
Cependant, le temps de gel extrêmement court (généralement de quelques secondes à quelques dizaines de secondes) exigeait des équipements de mélange à haute température et à haute pression et des opérateurs hautement qualifiés.réalisation de grandes surfacesEn outre, la polyurée aromatique était sujette au jaunissement, ce qui limitait son utilisation dans les applications nécessitant une forte résistance aux intempéries.
2La recherche de solutions: ralentir la réaction
Pour surmonter le problème de la réaction rapide, les chimistes ont commencé à explorer des méthodes pour "tamer" la réaction agressive entre les amines et les isocyanates.
Découverte clé: l'invention de l'ester polyaspartique.
Concept de base: protéger l'amine primaire très réactive (-NH2) par réaction d'addition de Michael pour la convertir en une amine secondaire moins réactive.
Approche technique:Des amines primaires aliphatiques spécifiques (telles que les amines cycloaliphatiques) ont été réagisées avec des esters de maleate ou de fumarate pour créer une nouvelle résine secondaire à terminaison aminée. Il s'agit d'un ester polyaspartique.
Pionnier de la technologie: les scientifiques de Bayer (aujourd'hui Covestro) ont réalisé cette percée vers 1990 et ont déposé le brevet fondamental.R2) et réglage du poids moléculaire, ils pouvaient contrôler avec précision l'obstacle stérique et les effets électroniques, réduisant considérablement la vitesse de réaction avec les isocyanates (en particulier le trimer HDI aliphatique).
Phase 2: commercialisation et optimisation des performances (milieu des années 1990 début des années 2000)
1Bayer mène la commercialisation
Sur la base de son brevet de synthèse d'ester polyaspartique propriétaire, Bayer a lancé la première génération de résines commerciales d'ester polyaspartique (telles que Desmophen NH 1420) vers 1995,d'une teneur en dioxyde de dioxyde de carbone supérieure ou égale à 30% en poids, formant le système polyaspartique initial.
Principaux avantages:
- Durée de vie significativement prolongée du pot: allongée de quelques secondes (dans la polyurée traditionnelle) à plusieurs minutes voire à des dizaines de minutes (réglable),permettant l'application de rouleaux ou de pinces et réduisant la dépendance à l'égard d'équipements de pulvérisation spécialisés.
- Faible COV / solide élevé: Compatible avec des formulations à forte teneur en solides ou sans solvant, répondant à des réglementations environnementales de plus en plus strictes.
- Excellente résistance aux intempéries: le système aliphatique a résolu le problème de jaunissement, offrant un éclat et une conservation de couleur exceptionnels.
- Propriétés physiques fortes: les polyuréates conservent une grande élasticité, une résistance à l'usure, une résistance chimique et une adhérence.
- Réduction de la sensibilité à la température et à l'humidité: moins affectée par l'humidité environnementale que la polyurée traditionnelle.
2Développement des premières applications
Les premières applications visaient principalement les zones nécessitant une haute résistance aux intempéries et des finitions décoratives,comme les revêtements de sol industriels à haute performance (qui remplacent les revêtements de sol en polyuréthane sujets à jaunissement) et les revêtements de sol anti-corrosion à structure en acier.
Le matériau a également été testé dans des environnements à traitement rapide (par exemple, sur des parkings et dans des ateliers d'usine) grâce à son durcissement relativement rapide (séchage de la surface en quelques dizaines de minutes,complètement guéri en quelques heures à un jour).
Phase 3: Expansion des performances et croissance du marché (milieu des années 2000 ∼ années 2010)
1- Résine et formule en itération continue
Bayer/Covestro: Introduction continue de nouvelles générations de résines polyaspartiques (comme les séries Desmophen NH 15xx et 16xx), encore optimisées par la conception moléculaire:
- Durée de vie prolongée du pot tout en maintenant un durcissement rapide.
- Flexibilité et dureté équilibrées.
- Amélioration du nivellement et réduction de la viscosité (pour une application plus facile et une teneur plus élevée en solides).
- Résistance chimique et thermique améliorée.
Des concurrents sont apparus:
- BASF: introduit ses propres résines polyaspartiques (série Laromer) vers 2003, devenant un concurrent majeur de Covestro.
- Huntsman: Il a tiré parti de sa profonde expérience en chimie de la polyurée et des isocyanates pour libérer des produits connexes (par exemple, des amines polyéthères de Jeffamine pour la modification et l'appariement des isocyanates).
- Feiyang Protech: En tant que première société de polyaspartique en Chine,Feiyang Protech a fortement investi dans la R & D au début des années 2000 et a rapidement lancé des résines polyaspartiques compétitives et des isocyanates aliphatiques, brisant les monopoles étrangers et gagnant rapidement des parts de marché grâce à des avantages de localisation.
2Une expansion significative des applications
- Énergie éolienne: est devenu un revêtement principal pour les pales d'éoliennes en raison de sa résistance aux intempéries supérieure, de sa résistance à l'usure, de sa résistance à l'érosion du vent et de son durcissement rapide pour répondre aux exigences d'efficacité de fabrication.
- Planchers: étendus des revêtements supérieurs haut de gamme aux revêtements intermédiaires et aux primers, développant des solutions de système complet avec une dureté, une flexibilité et une couleur variables, largement utilisés dans les usines industrielles, les espaces commerciaux,des hôpitaux et des écoles.
- Infrastructure et protection contre la corrosion: Applications accrues en matière de protection contre la corrosion pour travaux lourds pour les ponts, les pipelines, les réservoirs de stockage, les installations portuaires,en particulier lorsque l'application et l'entretien sont rapides.
- Transport: utilisé pour les revêtements de protection sur les châssis des camions, des conteneurs et des composants des trains.
- Champs émergents: Utilisation explorée dans les revêtements marins, les installations sportives, les décorations créatives et plus encore.
Phase 4: diversification, performances élevées et durabilité (fin des années 2010 present)
1Technologie de formulation hautement raffinée
- Extrême performance: Résistant à l'usure extrême, résistant aux températures élevées (par exemple, pour les tuyaux d'échappement), durci à basse température et très résistant aux produits chimiques (acides, alcalis,solvants) revêtements polyaspartiques spéciaux.
- Fonctionnalité: Introduction de revêtements avec conductivité, propriétés antidérapantes, auto-nettoyage et résistance à la flamme.
- Amélioration de la tolérance à l'application: formules créées avec une sensibilité réduite à la température et à l'humidité, une durée de vie plus longue et une vitesse de durcissement réglable pour s'adapter à des environnements d'application plus divers.
2. Concentrer sur la protection de l'environnement et la durabilité
- Solides sans solvant/ultra-hauts: poursuite de l'augmentation de la teneur en solides, réduisant ou éliminant les émissions de COV.
- Exploration par voie hydraulique: bien que techniquement difficile (en raison des réactions isocyanate-eau et du séchage lent),Certaines entreprises et instituts de recherche ont introduit des prototypes ou des premiers produits polyaspartiques à l'eau pour satisfaire aux réglementations environnementales les plus strictes..
- Matériaux bruts à base de bio: l'utilisation de polyols ou d'amines partiellement à base de bio a été explorée pour réduire l'empreinte carbone.
3La montée en puissance des entreprises chinoises et la concurrence mondiale intensifiée
- Feiyang Protech: est devenu l'un des acteurs mondiaux les plus importants dans le domaine des polyaspartiques, détenant de nombreux brevets et des solutions complètes dans la synthèse, la formulation et l'application de résines,avec des performances de produit comparables aux leaders internationaux.
- Autres entreprises chinoises: des entreprises comme Wanhua Chemical et Huafon Group se développent activement, stimulant le progrès technique et l'optimisation des coûts.
- Le paysage mondial: Covestro, BASF, Huntsman, PPG, Sherwin-Williams, Nippon Paint et d'autres géants internationaux sont désormais en concurrence féroce avec les entreprises chinoises,promouvoir conjointement les progrès technologiques et le développement du marché.
4- Techniques et équipements d'application matures
- Équipement spécialisé à pulvérisation à deux composants: Des fabricants tels que Graco et GlasCraft ont continuellement affiné l'équipement pour mieux s'adapter à la viscosité, au rapport de mélange et au temps de gel des revêtements polyaspartiques.
- Application manuelle normalisée: les techniques d'application du laminage et de la pince sont devenues plus normalisées et largement adoptées.
- Les progrès de la technologie d'application à basse température.
Résumé: Chemin de développement de Polyaspartic
- Problème: directement destiné à résoudre le problème de la mauvaise fonctionnalité de la polyurée traditionnelle.
- Découverte de la résine: L'invention de l'ester polyaspartique a été la base, la conception de la structure de la résine étant la clé du contrôle des performances.
- Iteration continue des performances: Évolué de la simple prolongation de la durée de vie du pot à la poursuite constante de meilleures propriétés physiques, résistance aux intempéries, résistance aux produits chimiques, fonctionnalité et fonctionnalité.
- Élargissement des champs d'application: rapidement étendu des revêtements de sol industriels à l'énergie éolienne, à la protection contre la corrosion, aux infrastructures, aux transports, à l'imperméabilisation des bâtiments, aux adhésifs,et plus encore.
- Innovation environnementale: orientée vers des solutions sans solvants, à haute teneur en solides, à base d'eau et à base de bio.
- La montée en puissance des entreprises chinoises: les entreprises chinoises ont réussi à passer de l'importation de technologie à l'innovation indépendante à un leadership mondial, remodelant le paysage industriel mondial.
Le développement du polyaspartique se poursuit, avec des tendances futures axées sur des performances plus élevées, une plus grande durabilité, une fonctionnalité étendue, des coûts plus bas,et une application plus facile pour répondre aux demandes en constante évolution du marché.
Feiyang est spécialisée dans la production de matières premières pour les revêtements polyaspartiques depuis 30 ans et peut fournir des résines polyaspartiques, des durcisseurs et des formulations de revêtement.
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