२०२५ मध्ये, कोटिंग उद्योग "ग्रीन ट्रान्सफॉर्मेशन" आणि "परफॉर्मन्स अपग्रेडिंग" या दुहेरी उद्दिष्टांकडे वेगाने वाटचाल करत आहे. ऑटोमोटिव्ह आणि रेल्वे ट्रान्झिट सारख्या उच्च-स्तरीय कोटिंग क्षेत्रात, कमी VOC उत्सर्जन, सुरक्षितता आणि विषारीपणा नसल्यामुळे जलजन्य कोटिंग्ज "पर्यायी पर्याय" पासून "मुख्य प्रवाहातील पर्याय" मध्ये विकसित झाले आहेत. तथापि, कठोर अनुप्रयोग परिस्थितींच्या मागण्या (उदा., उच्च आर्द्रता आणि तीव्र गंज) आणि कोटिंग टिकाऊपणा आणि कार्यक्षमतेसाठी वापरकर्त्यांच्या उच्च आवश्यकता पूर्ण करण्यासाठी, जलजन्य पॉलीयुरेथेन (WPU) कोटिंग्जमध्ये तांत्रिक प्रगती वेगाने सुरू आहे. २०२५ मध्ये, फॉर्म्युला ऑप्टिमायझेशन, रासायनिक बदल आणि कार्यात्मक डिझाइनमधील उद्योग नवकल्पनांनी या क्षेत्रात नवीन चैतन्य निर्माण केले आहे.
मूलभूत प्रणाली सखोल करणे: "गुणोत्तर ट्यूनिंग" पासून "कार्यक्षमता संतुलन" पर्यंत
सध्याच्या जलजन्य कोटिंग्जमध्ये "कार्यक्षमता आघाडीवर" म्हणून, दोन-घटक जलजन्य पॉलीयुरेथेन (WB 2K-PUR) हे एक मुख्य आव्हान आहे: पॉलीओल प्रणालींचे गुणोत्तर आणि कामगिरी संतुलित करणे. या वर्षी, संशोधन पथकांनी पॉलिथर पॉलीओल (PTMEG) आणि पॉलिएस्टर पॉलीओल (P1012) च्या सहक्रियात्मक प्रभावांचा सखोल शोध घेतला.
पारंपारिकपणे, पॉलिस्टर पॉलीओल दाट इंटरमॉलिक्युलर हायड्रोजन बंधांमुळे कोटिंगची यांत्रिक शक्ती आणि घनता वाढवते, परंतु एस्टर गटांच्या मजबूत हायड्रोफिलिसिटीमुळे जास्त प्रमाणात जोडल्याने पाण्याचा प्रतिकार कमी होतो. प्रयोगांनी हे सिद्ध केले आहे की जेव्हा P1012 पॉलीओल प्रणालीचा 40% (g/g) भाग बनवते तेव्हा "सुवर्ण संतुलन" साध्य होते: हायड्रोजन बंध जास्त हायड्रोफिलिसिटीशिवाय भौतिक क्रॉसलिंक घनता वाढवतात, कोटिंगच्या व्यापक कामगिरीला अनुकूलित करतात - ज्यामध्ये मीठ स्प्रे प्रतिरोध, पाणी प्रतिरोध आणि तन्य शक्ती समाविष्ट आहे. हा निष्कर्ष WB 2K-PUR मूलभूत सूत्र डिझाइनसाठी स्पष्ट मार्गदर्शन प्रदान करतो, विशेषतः ऑटोमोटिव्ह चेसिस आणि रेल्वे वाहन धातूच्या भागांसारख्या परिस्थितींसाठी ज्यांना यांत्रिक कार्यक्षमता आणि गंज प्रतिकार दोन्ही आवश्यक असतात.
"कठोरता आणि लवचिकता यांचे संयोजन": रासायनिक बदल नवीन कार्यात्मक सीमा उघडतात
मूलभूत गुणोत्तर ऑप्टिमायझेशन हे "सुक्ष्म समायोजन" आहे, तर रासायनिक बदल हे जलजन्य पॉलीयुरेथेनसाठी "गुणात्मक झेप" दर्शवते. या वर्षी दोन बदल मार्ग वेगळे दिसले:
मार्ग १: पॉलीसिलॉक्सेन आणि टेरपीन डेरिव्हेटिव्ह्जसह सहक्रियात्मक वाढ
कमी-पृष्ठभाग-ऊर्जा पॉलीसिलॉक्सेन (PMMS) आणि हायड्रोफोबिक टेरपीन डेरिव्हेटिव्ह्जचे संयोजन WPU ला "सुपरहायड्रोफोबिसिटी + उच्च कडकपणा" या दुहेरी गुणधर्मांसह प्रदान करते. संशोधकांनी 3-मर्कॅप्टोप्रोपिलमिथाइलडायमेथोक्सिसिलेन आणि ऑक्टामिथाइलसायक्लोटेट्रासिलोक्सेन वापरून हायड्रॉक्सिल-टर्मिनेटेड पॉलीसिलॉक्सेन (PMMS) तयार केले, नंतर आयसोबॉर्निल अॅक्रिलेट (बायोमास-व्युत्पन्न कॅम्फेनचे व्युत्पन्न) यूव्ही-इनिशिएटेड थायोल-एन क्लिक रिअॅक्शनद्वारे PMMS साइड चेनवर ग्राफ्ट केले आणि टेरपीन-आधारित पॉलीसिलॉक्सेन (PMMS-I) तयार केले.
सुधारित WPU मध्ये उल्लेखनीय सुधारणा दिसून आल्या: स्थिर पाण्याच्या संपर्काचा कोन ७०.७° वरून १०१.२° पर्यंत वाढला (कमळाच्या पानांसारख्या सुपरहायड्रोफोबिसिटीच्या जवळ येत आहे), पाण्याचे शोषण १६.०% वरून ६.९% पर्यंत कमी झाले आणि कडक टेरपीन रिंग स्ट्रक्चरमुळे तन्य शक्ती ४.७०MPa वरून ८.८२MPa पर्यंत वाढली. थर्मोग्राव्हिमेट्रिक विश्लेषणातून वाढीव थर्मल स्थिरता देखील दिसून आली. हे तंत्रज्ञान छतावरील पॅनेल आणि साइड स्कर्टसारख्या रेल्वे ट्रान्झिट बाह्य भागांसाठी एकात्मिक "अँटी-फाउलिंग + हवामान-प्रतिरोधक" उपाय देते.
मार्ग २: पॉलीमाइन क्रॉसलिंकिंग "स्व-उपचार" तंत्रज्ञान सक्षम करते
कोटिंग्जमध्ये स्व-उपचार हे एक लोकप्रिय तंत्रज्ञान म्हणून उदयास आले आहे आणि या वर्षीच्या संशोधनात ते WPU च्या यांत्रिक कामगिरीशी जोडले गेले आहे जेणेकरून "उच्च कार्यक्षमता + स्व-उपचार क्षमता" मध्ये दुहेरी प्रगती साध्य होईल. क्रॉसलिंकर म्हणून पॉलीब्यूटिलीन ग्लायकोल (PTMG), आयसोफोरोन डायसोसायनेट (IPDI) आणि पॉलीमाइन (PEI) वापरून तयार केलेले क्रॉसलिंक्ड WPU प्रभावी यांत्रिक गुणधर्म प्रदर्शित करते: 17.12MPa ची तन्य शक्ती आणि 512.25% च्या ब्रेकवर वाढ (रबर लवचिकतेच्या जवळ).
महत्त्वाचे म्हणजे, ते ३०°C तापमानात २४ तासांत पूर्णपणे स्वतःहून बरे होते—दुरुस्तीनंतर ३.२६MPa तन्य शक्ती आणि ४५०.९४% वाढ पुनर्प्राप्त होते. यामुळे ते ऑटोमोटिव्ह बंपर आणि रेल्वे ट्रान्झिट इंटीरियर सारख्या स्क्रॅच-प्रवण भागांसाठी अत्यंत योग्य बनते, ज्यामुळे देखभाल खर्चात लक्षणीय घट होते.
"नॅनोस्केल इंटेलिजेंट कंट्रोल": अँटी-फाउलिंग कोटिंग्जसाठी "पृष्ठभाग क्रांती"
उच्च दर्जाच्या कोटिंग्जसाठी अँटी-ग्राफिटी आणि सोपी-क्लिनिंग ही प्रमुख मागणी आहे. या वर्षी, "द्रव-सारख्या PDMS नॅनोपूल" वर आधारित फाउलिंग-प्रतिरोधक कोटिंग (NP-GLIDE) ने लक्ष वेधले. त्याचे मुख्य तत्व म्हणजे पॉलिडायमेथिलसिलॉक्सेन (PDMS) साइड चेन ग्राफ्ट कोपॉलिमर पॉलीओल-जी-PDMS द्वारे वॉटर-डिस्पर्सिबल पॉलीओल बॅकबोनवर ग्राफ्टिंग करणे, ज्यामुळे 30nm पेक्षा लहान व्यासाचे "नॅनोपूल" तयार होतात.
या नॅनोपूलमधील पीडीएमएस समृद्धीमुळे कोटिंगला "द्रव सारखी" पृष्ठभाग मिळते - २३ मिलीएन/मीटरपेक्षा जास्त पृष्ठभाग ताण असलेले सर्व चाचणी द्रव (उदा. कॉफी, तेलाचे डाग) खुणा न सोडता सरकतात. ३ एच (सामान्य काचेच्या जवळ) कडकपणा असूनही, कोटिंग उत्कृष्ट अँटी-फाउलिंग कामगिरी राखते.
याव्यतिरिक्त, "भौतिक अडथळा + सौम्य स्वच्छता" अँटी-ग्राफिटी स्ट्रॅटेजी प्रस्तावित करण्यात आली: फिल्म घनता वाढविण्यासाठी आणि ग्राफिटी प्रवेश रोखण्यासाठी HDT-आधारित पॉलीआयसोसायनेटमध्ये IPDI ट्रिमर सादर करणे, तसेच दीर्घकाळ टिकणारी कमी पृष्ठभागावरील ऊर्जा सुनिश्चित करण्यासाठी सिलिकॉन/फ्लोरिन विभागांचे स्थलांतर नियंत्रित करणे. अचूक क्रॉसलिंक घनता नियंत्रणासाठी DMA (डायनॅमिक मेकॅनिकल अॅनालिसिस) आणि इंटरफेस मायग्रेशन कॅरेक्टरायझेशनसाठी XPS (एक्स-रे फोटोइलेक्ट्रॉन स्पेक्ट्रोस्कोपी) सोबत एकत्रितपणे, हे तंत्रज्ञान औद्योगिकीकरणासाठी तयार आहे आणि ऑटोमोटिव्ह पेंट आणि 3C उत्पादन केसिंगमध्ये अँटी-फाउलिंगसाठी एक नवीन बेंचमार्क बनण्याची अपेक्षा आहे.
निष्कर्ष
२०२५ मध्ये, WPU कोटिंग तंत्रज्ञान "एकल-कार्यक्षमता सुधारणा" कडून "बहु-कार्यात्मक एकत्रीकरण" कडे जात आहे. मूलभूत सूत्र ऑप्टिमायझेशन, रासायनिक सुधारणा प्रगती किंवा कार्यात्मक डिझाइन नवकल्पना असोत, मुख्य तर्क "पर्यावरण मैत्री" आणि "उच्च कार्यक्षमता" यांच्या समन्वयाभोवती फिरतो. ऑटोमोटिव्ह आणि रेल्वे ट्रान्झिट सारख्या उद्योगांसाठी, या तांत्रिक प्रगती केवळ कोटिंगचे आयुष्य वाढवत नाहीत आणि देखभाल खर्च कमी करत नाहीत तर "ग्रीन मॅन्युफॅक्चरिंग" आणि "उच्च-अंत वापरकर्ता अनुभव" मध्ये दुहेरी अपग्रेड देखील करतात.
पोस्ट वेळ: नोव्हेंबर-१४-२०२५