In u 2025, l'industria di i rivestimenti accelera versu u duppiu scopu di a "trasfurmazione verde" è di u "migliuramentu di e prestazioni". In i campi di rivestimenti di alta gamma cum'è l'automobile è u trasportu ferroviariu, i rivestimenti à base d'acqua sò evoluti da "opzioni alternative" à "scelte mainstream" grazia à e so basse emissioni di COV, a sicurezza è a non tossicità. Tuttavia, per risponde à e esigenze di scenarii d'applicazione difficili (per esempiu, alta umidità è forte corrosione) è à i requisiti più elevati di l'utilizatori per a durabilità è a funzionalità di i rivestimenti, e scoperte tecnologiche in i rivestimenti di poliuretanu à base d'acqua (WPU) cuntinueghjanu à ritmu rapidu. In u 2025, l'innuvazioni di l'industria in l'ottimizazione di e formule, a mudificazione chimica è u disignu funzionale anu iniettatu una nova vitalità in questu settore.
Apprufundimentu di u Sistema Basicu: Da "Ratio Tuning" à "Performance Balance"
In qualità di "leader di e prestazioni" trà i rivestimenti à base d'acqua attuali, u poliuretanu à base d'acqua à dui cumpunenti (WB 2K-PUR) si trova di fronte à una sfida centrale: equilibrà u rapportu è e prestazioni di i sistemi di poliolu. Quest'annu, e squadre di ricerca anu realizatu un'esplorazione approfondita di l'effetti sinergichi di u polietere poliolo (PTMEG) è di u poliestere poliolo (P1012).
Tradizionalmente, u poliolu di poliestere migliora a resistenza meccanica è a densità di u rivestimentu per via di i densi legami d'idrogenu intermolecolari, ma l'aggiunta eccessiva riduce a resistenza à l'acqua per via di a forte idrofilia di i gruppi estere. L'esperimenti anu verificatu chì quandu P1012 rapprisenta u 40% (g/g) di u sistema di poliolu, si ottiene un "equilibriu aureu": i legami d'idrogenu aumentanu a densità di reticolazione fisica senza eccessiva idrofilia, ottimizendu e prestazioni cumplete di u rivestimentu, cumprese a resistenza à a nebbia salina, a resistenza à l'acqua è a resistenza à a trazione. Questa cunclusione furnisce una guida chjara per a cuncepimentu di a formula di basa di WB 2K-PUR, in particulare per scenarii cum'è i chassis automobilistici è e parti metalliche di i veiculi ferroviari chì richiedenu sia prestazioni meccaniche sia resistenza à a corrosione.
«Cumbinendu Rigidità è Flessibilità»: A Mudificazione Chimica Apre Novi Cunfini Funziunali
Mentre l'ottimisazione di u rapportu basicu hè un "aghjustamentu fine", a mudificazione chimica rapprisenta un "salto qualitativu" per u poliuretanu à base d'acqua. Dui percorsi di mudificazione si sò distinti quest'annu:
Percorsu 1: Migliuramentu sinergicu cù polisilossanu è derivati di terpeni
A cumbinazione di polisilossanu à bassa energia superficiale (PMMS) è derivati terpenici idrofobici dà à u WPU duie proprietà di "superidrofobicità + alta rigidità". I circadori anu preparatu polisilossanu terminatu cù idrossile (PMMS) utilizendu 3-mercaptopropilmetildimetossisilanu è ottametilciclotetrasilossanu, dopu anu innestatu acrilatu di isobornile (un derivatu di canfene derivatu da biomassa) nantu à e catene laterali di PMMS via una reazione di clic tiolo-ene iniziata da UV per furmà polisilossanu à basa di terpene (PMMS-I).
U WPU mudificatu hà mostratu miglioramenti notevuli: l'angulu di cuntattu staticu cù l'acqua hè aumentatu da 70,7° à 101,2° (avvicinendu si à a superidrofobicità simile à una foglia di lotus), l'assorbimentu di l'acqua hè diminuitu da 16,0% à 6,9%, è a resistenza à a trazione hè aumentata da 4,70 MPa à 8,82 MPa per via di a struttura rigida di l'anellu terpenicu. L'analisi termogravimetrica hà ancu rivelatu una migliore stabilità termica. Sta tecnulugia offre una suluzione integrata "anti-fouling + resistente à l'intemperie" per e parti esterne di u trasportu ferroviariu cum'è i pannelli di u tettu è e minigonne laterali.
Percorsu 2: A reticolazione di a poliimina permette a tecnulugia di "autoguarigione"
L'autoguarigione hè diventata una tecnulugia pupulare in i rivestimenti, è a ricerca di quest'annu l'hà cumminata cù e prestazioni meccaniche di WPU per ottene una doppia scoperta in "alte prestazioni + capacità di autoguarigione". U WPU reticolatu preparatu cù polibutilenglicole (PTMG), isoforone diisocianato (IPDI) è poliimmina (PEI) cum'è agente reticolante hà mostratu proprietà meccaniche impressiunanti: resistenza à a trazione di 17,12 MPa è allungamentu à rottura di 512,25% (vicinu à a flessibilità di a gomma).
Crucialmente, ottiene una completa auto-riparazione in 24 ore à 30 °C, recuperendu à una resistenza à a trazione di 3,26 MPa è un allungamentu di 450,94% dopu a riparazione. Questu u rende assai adattatu per e parti propense à i graffi cum'è i paraurti di l'automobile è l'interni di i trasporti ferroviari, riducendu significativamente i costi di manutenzione.
« Cuntrollu intelligente à nanoscala »: una « rivoluzione di superficie » per i rivestimenti antifouling
L'anti-graffiti è a facilità di pulizia sò esigenze chjave per i rivestimenti di alta gamma. Quest'annu, un rivestimentu resistente à l'incrostazioni (NP-GLIDE) basatu annantu à "nanopools di PDMS simili à liquidi" hà attiratu l'attenzione. U so principiu fundamentale implica l'innestu di catene laterali di polidimetilsilossanu (PDMS) nantu à una spina dorsale di poliolo dispersibile in acqua via u copolimero innestato poliolo-g-PDMS, furmendu "nanopools" di diametru più chjucu di 30 nm.
L'arricchimentu di PDMS in questi nanopools dà à u rivestimentu una superficia "simile à u liquidu" - tutti i liquidi di prova cù una tensione superficiale superiore à 23 mN/m (per esempiu, caffè, macchie d'oliu) scivolanu senza lascià marchi. Malgradu una durezza di 3H (vicina à u vetru ordinariu), u rivestimentu mantene eccellenti prestazioni antifouling.
Inoltre, hè stata pruposta una strategia anti-graffiti di "barriera fisica + pulizia dolce": introduzione di trimeru IPDI in poliisocianatu à basa di HDT per migliurà a densità di u film è impedisce a penetrazione di graffiti, mentre cuntrolla a migrazione di segmenti di silicone/fluoru per assicurà una bassa energia superficiale di longa durata. Cumbinata cù DMA (Analisi Meccanica Dinamica) per un cuntrollu precisu di a densità di reticolazione è XPS (Spettroscopia Fotoelettronica à Raggi X) per a caratterizazione di a migrazione di l'interfaccia, sta tecnulugia hè pronta per l'industrializazione è si prevede chì diventerà un novu puntu di riferimentu per l'antifouling in a pittura automobilistica è in i rivestimenti di i prudutti 3C.
Cunclusione
In u 2025, a tecnulugia di rivestimentu WPU si move da "miglioramentu di e prestazioni uniche" à "integrazione multifunzionale". Ch'ella sia per via di l'ottimisazione di e formule basiche, di e scoperte in a mudificazione chimica o di l'innuvazioni di u disignu funziunale, a logica principale gira intornu à a sinergia trà "rispettu per l'ambiente" è "alte prestazioni". Per l'industrie cum'è l'automobile è u trasportu ferroviariu, sti progressi tecnologichi ùn solu allunganu a durata di vita di u rivestimentu è riducenu i costi di manutenzione, ma ancu cunducenu à doppii aghjurnamenti in a "fabbricazione verde" è in "l'esperienza di l'utente di fascia alta".
Data di publicazione: 14 di nuvembre di u 2025