Points chauds de la recherche et avancées de première ligne dans le domaine du polyaspartique à base d'eau

La recherche sur le polyaspartique à base d'eau représente une direction vraiment haut de gamme dans la technologie de la polyurée, car elle vise à résoudre une contradiction fondamentale:comment parvenir à un équilibre optimal entre les avantages environnementaux des systèmes à base d'eau et les performances physico-chimiques exceptionnelles du polyasparticLes points chauds actuels de la recherche et les avancées frontalières sont principalement axés sur les domaines suivants:

Conception moléculaire et synthèse des résines de base

La conception moléculaire et la synthèse de la résine polyaspartique à base d'eau sont essentielles pour progresser dans ce domaine.Des chercheurs effectuent des modifications génétiques sur la résine d'ester polyaspartique elle-même..

1- Règlement sur l'obstacle stérile et la réactivité contrôlable

• Défi: les résines polyaspartiques traditionnelles utilisent des groupes volumineux adjacents aux amines secondaires pour ralentir leur réaction avec les isocyanates.L'eau réagit également avec des groupes NCO pour générer du CO2, ce qui peut provoquer des bulles dans le film de revêtement.
• En première ligne: des résines polyaspartiques mixtes sont conçues avec divers effets stériles et électroniques.la vitesse de réaction avec le NCO peut être contrôlée avec précision pour assurer à la fois une durée de vie suffisante du pot et un séchage rapide de la surfacePar exemple, les chercheurs synthétisent des mélanges d'esters contenant différents segments alkyliques (par exemple, des groupes cyclohexyl, isophorone).

2. l'introduction de segments hydrophiles pour réaliser l'auto-émulsification

• Défi: Les résines polyaspartiques classiques sont hydrophobes et nécessitent des agents de durcissement ou des émulsifiants externes pour former des dispersions stables à base d'eau.
• Frontline: En introduisant des groupes hydrophiles non ioniques (p. ex. PEG) ou ioniques (p. ex. carboxylate, sulfonate) dans les chaînes principales ou latérales de l'ester polyaspartique,la résine acquiert une capacité d'émulsification inhérenteCela permet la formation de dispersions plus stables avec des particules de plus petite taille, réduit la dépendance aux co-solvants et améliore la densité du film et la résistance à l'eau.

3Modification fonctionnelle (adhérence et souplesse)

Première ligne: des monomères fonctionnels sont incorporés lors de la synthèse de la résine pour obtenir des propriétés spécifiques:

• Segments de siloxane: améliorer la résistance aux intempéries, l'hydrophobie et la dureté de la surface.
• Les groupes époxy: améliorent l'adhésion aux substrats tels que les métaux.
• Longues chaînes souples: augmenter la ténacité et la résistance aux chocs sans sacrifier de manière significative la dureté.

L'innovation dans les agents de durcissement à base d'isocyanate à base d'eau

Dans les systèmes à base d'eau, les goulots d'étranglement de performance se trouvent souvent du côté du curant.

1Modification hydrophile et réduction de la viscosité

Défi: les polyisocyanates hydrophobes doivent être stablement dispersés dans l'eau et avoir une faible viscosité pour permettre un bon mélange.

La ligne de front:

• Développement de modificateurs hydrophiles:Les trimères HDI et les composés similaires sont modifiés à l'aide d'agents non ioniques ou ioniques plus efficaces qui minimisent les effets négatifs sur la résistance à l'eau.

• Synthèse d'agents de durcissement à faible viscosité:L'optimisation des processus de polymérisation et des structures moléculaires permet de durcir les agents à forte teneur en NCO et à faible viscosité, ce qui facilite l'application et réduit les émissions de COV.

2- Résister à la concurrence de l'eau et assurer un traitement rapide

Défi: Les groupes NCO réagissent avec H2O, consommant des agents de durcissement et générant des bulles.

La ligne de front:

• Sélection et mélange du catalyseur:Les catalyseurs organométalliques efficaces (par exemple, le bismuth, les sels de zinc) et les catalyseurs d'amines sont sélectionnés et mélangés de manière à catalyser de préférence la réaction entre les groupes polyasparatiques ¢NH et ¢NCO,tout en supprimant la réaction indésirable avec de l'eau.

• Modélisation de la cinétique des réactions:La modélisation cinétique de ces réactions complexes dans des environnements à base d'eau aide à guider le développement de la formulation.

Ingénierie de la formulation et applications de la nanotechnologie

1- Renforcement en nanocomposites

Première ligne: Les nanomatériaux tels que le nano-SiO2, le graphène, les nanotubes de carbone et la montmorillonite sont dispersés dans des systèmes polyaspartiques à base d'eau.

Objectifs:

• Nano-SiO2:Améliore la dureté, la résistance à l'abrasion et à la rayure.

• d'une épaisseur n'excédant pas 50 cm3Améliorer les propriétés de barrière (résistance à l'eau et à la corrosion), la résistance mécanique et la conductivité thermique/électrique.

• Montmorillonite:Améliore la résistance à la chaleur et la stabilité dimensionnelle.

2Optimisation précise des emballages additifs

Première ligne: des additifs spécialisés à haut rendement sont en cours de développement pour les systèmes à base d'eau:

• Défoumants à haut rendement:Atténuer les bulles provoquées par les réactions NCO/H2O et l'agitation mécanique.

• Agents hydratants pour les substrats:Améliorer l'adhésion aux substrats à faible énergie de surface (p. ex. plastique).

• Modificateurs de rhéologie:Fournir une stabilité rhéologique pendant le stockage et l'application, prévenir le dépôt et améliorer le nivellement.

Développement vert et durable

1. matières premières à base de bio

En première ligne: des matières premières renouvelables (p. ex. huiles végétales, sucres, cellulose) sont à l'étude pour la synthèse de résines estériques polyaspartiques ou de composants polyols,réduire la dépendance aux produits à base de pétrole et réduire l'empreinte carbone.

2. Formules sans solvant ou à faible co-solvant

Objectif: réduire davantage la teneur en COV des aides à la formation de films (agents de coagulation) et passer à des systèmes véritablement zéro COV.

Objectifs de la recherche à la frontière et perspectives d'avenir

L'objectif ultime du polyaspartique à base d'eau est de créer un véritable matériau vert polyvalent.et un durcissement rapide des polyaspartiques à base de solvants avec les avantages environnementaux des systèmes à base d'eau, sûre, non inflammable, facile à appliquer et à nettoyer.

Actuellement, cette technologie est à un stade critique de transition de la recherche en laboratoire à la production à l'échelle industrielle.Les premières percées devraient être appliquées dans des secteurs où les exigences en matière de performance et d'environnement sont strictes, tels que:

• Isolement et revêtements de protection pour les batteries des véhicules à énergie nouvelle.

• Finitions respectueuses de l'environnement pour les meubles et les planchers en bois haut de gamme.

• Protection anti-corrosion à long terme pour les grandes structures en acier.

• revêtements intérieurs pour les installations d'eau potable et les récipients alimentaires.

Avec la poursuite de la recherche et du développement, le polyaspartique à base d'eau est prêt à devenir la référence pour la prochaine génération de matériaux à haute performance et respectueux de l'environnement.

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.
N'hésitez pas à nous contacter:Je vous en prie.
 

Notre liste de produits:

• Résine polyaspartique
• Durcisseur d'isocyanate
• Détecteurs d'époxy
• Produit chimique spécial

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