മുന്നേറ്റവും നവീകരണവും: 2025-ൽ വാട്ടർബോൺ പോളിയുറീൻ കോട്ടിംഗ് സാങ്കേതികവിദ്യയുടെ പുരോഗതി പാത.

2025-ൽ, കോട്ടിംഗ് വ്യവസായം "ഗ്രീൻ ട്രാൻസ്‌ഫോർമേഷൻ", "പെർഫോമൻസ് അപ്‌ഗ്രേഡിംഗ്" എന്നീ ഇരട്ട ലക്ഷ്യങ്ങളിലേക്ക് കുതിക്കുന്നു. ഓട്ടോമോട്ടീവ്, റെയിൽ ഗതാഗതം പോലുള്ള ഉയർന്ന നിലവാരമുള്ള കോട്ടിംഗ് മേഖലകളിൽ, കുറഞ്ഞ VOC ഉദ്‌വമനം, സുരക്ഷ, വിഷരഹിതത എന്നിവ കാരണം വാട്ടർബോൺ കോട്ടിംഗുകൾ "ഇതര ഓപ്ഷനുകളിൽ" നിന്ന് "മുഖ്യധാരാ തിരഞ്ഞെടുപ്പുകളിലേക്ക്" പരിണമിച്ചു. എന്നിരുന്നാലും, കഠിനമായ പ്രയോഗ സാഹചര്യങ്ങളുടെയും (ഉദാഹരണത്തിന്, ഉയർന്ന ആർദ്രതയും ശക്തമായ നാശവും) ഉപയോക്താക്കളുടെ കോട്ടിംഗ് ഈടുനിൽക്കുന്നതിനും പ്രവർത്തനക്ഷമതയ്ക്കുമുള്ള ഉയർന്ന ആവശ്യകതകളുടെയും ആവശ്യകതകൾ നിറവേറ്റുന്നതിന്, വാട്ടർബോൺ പോളിയുറീൻ (WPU) കോട്ടിംഗുകളിലെ സാങ്കേതിക മുന്നേറ്റങ്ങൾ വേഗത്തിൽ തുടരുന്നു. 2025-ൽ, ഫോർമുല ഒപ്റ്റിമൈസേഷൻ, കെമിക്കൽ മോഡിഫിക്കേഷൻ, ഫങ്ഷണൽ ഡിസൈൻ എന്നിവയിലെ വ്യവസായ നവീകരണങ്ങൾ ഈ മേഖലയിലേക്ക് പുതിയ ഊർജ്ജസ്വലത പകർന്നിരിക്കുന്നു.

അടിസ്ഥാന സംവിധാനത്തെ കൂടുതൽ ആഴത്തിലാക്കുന്നു: "അനുപാത ട്യൂണിംഗ്" മുതൽ "പ്രകടന ബാലൻസ്" വരെ

നിലവിലുള്ള ജലജന്യ കോട്ടിംഗുകളിൽ "പ്രകടന നായകൻ" എന്ന നിലയിൽ, രണ്ട് ഘടകങ്ങളുള്ള ജലജന്യ പോളിയുറീൻ (WB 2K-PUR) ഒരു പ്രധാന വെല്ലുവിളി നേരിടുന്നു: പോളിയോൾ സിസ്റ്റങ്ങളുടെ അനുപാതവും പ്രകടനവും സന്തുലിതമാക്കുക. ഈ വർഷം, പോളിതർ പോളിയോളിന്റെയും (PTMEG) പോളിസ്റ്റർ പോളിയോളിന്റെയും (P1012) സിനർജിസ്റ്റിക് ഫലങ്ങളെക്കുറിച്ച് ഗവേഷണ സംഘങ്ങൾ ആഴത്തിലുള്ള പര്യവേക്ഷണം നടത്തി.

പരമ്പരാഗതമായി, സാന്ദ്രമായ ഇന്റർമോളിക്യുലാർ ഹൈഡ്രജൻ ബോണ്ടുകൾ കാരണം പോളിസ്റ്റർ പോളിയോൾ കോട്ടിംഗിന്റെ മെക്കാനിക്കൽ ശക്തിയും സാന്ദ്രതയും വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നു, എന്നാൽ ഈസ്റ്റർ ഗ്രൂപ്പുകളുടെ ശക്തമായ ഹൈഡ്രോഫിലിസിറ്റി കാരണം അമിതമായ കൂട്ടിച്ചേർക്കൽ ജല പ്രതിരോധം കുറയ്ക്കുന്നു. പോളിയോൾ സിസ്റ്റത്തിന്റെ 40% (g/g) P1012 കണക്കിലെടുക്കുമ്പോൾ, ഒരു "സുവർണ്ണ ബാലൻസ്" കൈവരിക്കാനാകുമെന്ന് പരീക്ഷണങ്ങൾ സ്ഥിരീകരിച്ചു: അമിതമായ ഹൈഡ്രോഫിലിസിറ്റി ഇല്ലാതെ ഹൈഡ്രജൻ ബോണ്ടുകൾ ഭൗതിക ക്രോസ്ലിങ്ക് സാന്ദ്രത വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നു, ഉപ്പ് സ്പ്രേ പ്രതിരോധം, ജല പ്രതിരോധം, ടെൻസൈൽ ശക്തി എന്നിവയുൾപ്പെടെ കോട്ടിംഗിന്റെ സമഗ്രമായ പ്രകടനം ഒപ്റ്റിമൈസ് ചെയ്യുന്നു. ഈ നിഗമനം WB 2K-PUR അടിസ്ഥാന ഫോർമുല രൂപകൽപ്പനയ്ക്ക് വ്യക്തമായ മാർഗ്ഗനിർദ്ദേശം നൽകുന്നു, പ്രത്യേകിച്ച് മെക്കാനിക്കൽ പ്രകടനവും നാശന പ്രതിരോധവും ആവശ്യമുള്ള ഓട്ടോമോട്ടീവ് ഷാസി, റെയിൽ വാഹന ലോഹ ഭാഗങ്ങൾ പോലുള്ള സാഹചര്യങ്ങൾക്ക്.

"കാഠിന്യവും വഴക്കവും സംയോജിപ്പിക്കൽ": രാസ പരിഷ്കരണം പുതിയ പ്രവർത്തന അതിരുകൾ തുറക്കുന്നു

അടിസ്ഥാന അനുപാത ഒപ്റ്റിമൈസേഷൻ ഒരു "മികച്ച ക്രമീകരണം" ആണെങ്കിലും, രാസ പരിഷ്കരണം ജലജന്യ പോളിയുറീഥേനിന്റെ "ഗുണപരമായ കുതിപ്പ്" പ്രതിനിധീകരിക്കുന്നു. ഈ വർഷം രണ്ട് പരിഷ്കരണ പാതകൾ വേറിട്ടു നിന്നു:

പാത 1: പോളിസിലോക്സെയ്ൻ, ടെർപീൻ ഡെറിവേറ്റീവുകൾ എന്നിവയുമായുള്ള സിനർജിസ്റ്റിക് മെച്ചപ്പെടുത്തൽ

ലോ-സർഫസ്-എനർജി പോളിസിലോക്സെയ്ൻ (PMMS), ഹൈഡ്രോഫോബിക് ടെർപീൻ ഡെറിവേറ്റീവുകൾ എന്നിവയുടെ സംയോജനം WPU-വിന് "സൂപ്പർഹൈഡ്രോഫോബിസിറ്റി + ഉയർന്ന കാഠിന്യം" എന്ന ഇരട്ട ഗുണങ്ങൾ നൽകുന്നു. ഗവേഷകർ 3-മെർകാപ്റ്റോപ്രൊപൈൽമെഥൈൽഡിമെത്തോക്സിസിലെയ്ൻ, ഒക്ടാമെഥൈൽസൈക്ലോടെട്രാസിലോക്സെയ്ൻ എന്നിവ ഉപയോഗിച്ച് ഹൈഡ്രോക്സൈൽ-ടെർമിനേറ്റഡ് പോളിസിലോക്സെയ്ൻ (PMMS) തയ്യാറാക്കി, തുടർന്ന് UV-ഇനീഷ്യേറ്റഡ് തയോൾ-എൻ ക്ലിക്ക് റിയാക്ഷൻ വഴി PMMS സൈഡ് ചെയിനുകളിലേക്ക് ഐസോബോർണൈൽ അക്രിലേറ്റ് (ബയോമാസ്-ഡെറിവേറ്റീവ് കാമ്പീന്റെ ഒരു ഡെറിവേറ്റീവ്) ഒട്ടിച്ച് ടെർപീൻ അധിഷ്ഠിത പോളിസിലോക്സെയ്ൻ (PMMS-I) രൂപപ്പെടുത്തി.

പരിഷ്കരിച്ച WPU ശ്രദ്ധേയമായ മെച്ചപ്പെടുത്തലുകൾ കാണിച്ചു: സ്റ്റാറ്റിക് വാട്ടർ കോൺടാക്റ്റ് ആംഗിൾ 70.7° ൽ നിന്ന് 101.2° ആയി ഉയർന്നു (താമര ഇല പോലുള്ള സൂപ്പർഹൈഡ്രോഫോബിസിറ്റിയിലേക്ക് അടുക്കുന്നു), ജല ആഗിരണം 16.0% ൽ നിന്ന് 6.9% ആയി കുറഞ്ഞു, കർക്കശമായ ടെർപീൻ വളയ ഘടന കാരണം ടെൻസൈൽ ശക്തി 4.70MPa ൽ നിന്ന് 8.82MPa ആയി ഉയർന്നു. തെർമോഗ്രാവിമെട്രിക് വിശകലനം മെച്ചപ്പെട്ട താപ സ്ഥിരതയും വെളിപ്പെടുത്തി. മേൽക്കൂര പാനലുകൾ, സൈഡ് സ്കർട്ടുകൾ തുടങ്ങിയ റെയിൽ ഗതാഗത ബാഹ്യ ഭാഗങ്ങൾക്കായി ഈ സാങ്കേതികവിദ്യ ഒരു സംയോജിത "ആന്റി-ഫൗളിംഗ് + കാലാവസ്ഥാ-പ്രതിരോധ" പരിഹാരം വാഗ്ദാനം ചെയ്യുന്നു.

പാത 2: പോളിമൈൻ ക്രോസ്‌ലിങ്കിംഗ് "സ്വയം-രോഗശാന്തി" സാങ്കേതികവിദ്യ പ്രാപ്തമാക്കുന്നു.

കോട്ടിംഗുകളിൽ സെൽഫ്-ഹീലിംഗ് ഒരു ജനപ്രിയ സാങ്കേതികവിദ്യയായി ഉയർന്നുവന്നിട്ടുണ്ട്, ഈ വർഷത്തെ ഗവേഷണം അതിനെ WPU യുടെ മെക്കാനിക്കൽ പ്രകടനവുമായി സംയോജിപ്പിച്ച് "ഉയർന്ന പ്രകടനം + സ്വയം-ഹീലിംഗ് കഴിവ്" എന്നതിൽ ഇരട്ട മുന്നേറ്റങ്ങൾ നേടി. ക്രോസ്ലിങ്കറായി പോളിബ്യൂട്ടിലീൻ ഗ്ലൈക്കോൾ (PTMG), ഐസോഫോറോൺ ഡൈസോസയനേറ്റ് (IPDI), പോളിമൈൻ (PEI) എന്നിവ ഉപയോഗിച്ച് തയ്യാറാക്കിയ ക്രോസ്ലിങ്ക്ഡ് WPU ശ്രദ്ധേയമായ മെക്കാനിക്കൽ ഗുണങ്ങൾ പ്രദർശിപ്പിച്ചു: 17.12MPa യുടെ ടെൻസൈൽ ശക്തിയും 512.25% ബ്രേക്കിൽ നീളവും (റബ്ബർ വഴക്കത്തിന് അടുത്ത്).

നിർണായകമായി, ഇത് 30°C-ൽ 24 മണിക്കൂറിനുള്ളിൽ പൂർണ്ണമായി സ്വയം-സൗഖ്യമാക്കൽ കൈവരിക്കുന്നു - അറ്റകുറ്റപ്പണികൾക്ക് ശേഷം 3.26MPa ടെൻസൈൽ ശക്തിയും 450.94% നീളവും വീണ്ടെടുക്കുന്നു. ഇത് ഓട്ടോമോട്ടീവ് ബമ്പറുകൾ, റെയിൽ ട്രാൻസിറ്റ് ഇന്റീരിയറുകൾ പോലുള്ള പോറലുകൾക്ക് സാധ്യതയുള്ള ഭാഗങ്ങൾക്ക് ഇത് വളരെ അനുയോജ്യമാക്കുന്നു, ഇത് അറ്റകുറ്റപ്പണി ചെലവ് ഗണ്യമായി കുറയ്ക്കുന്നു.

"നാനോസ്കെയിൽ ഇന്റലിജന്റ് കൺട്രോൾ": ആന്റി-ഫൗളിംഗ് കോട്ടിംഗുകൾക്കായുള്ള "ഉപരിതല വിപ്ലവം".

ഉയർന്ന നിലവാരമുള്ള കോട്ടിംഗുകളുടെ പ്രധാന ആവശ്യകതകളാണ് ആന്റി-ഗ്രാഫിറ്റിയും എളുപ്പത്തിൽ വൃത്തിയാക്കലും. ഈ വർഷം, “ദ്രാവകം പോലുള്ള PDMS നാനോപൂളുകളെ” അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ള ഒരു ഫൗളിംഗ്-റെസിസ്റ്റന്റ് കോട്ടിംഗ് (NP-GLIDE) ശ്രദ്ധ ആകർഷിച്ചു. ഗ്രാഫ്റ്റ് കോപോളിമർ പോളിയോൾ-ജി-പിഡിഎംഎസ് വഴി ജല-ഡിസ്പെർസിബിൾ പോളിയോൾ ബാക്ക്ബോണിലേക്ക് പോളിഡിമെഥൈൽസിലോക്സെയ്ൻ (PDMS) സൈഡ് ചെയിനുകൾ ഒട്ടിച്ച് 30nm-ൽ താഴെ വ്യാസമുള്ള “നാനോപൂളുകൾ” രൂപപ്പെടുത്തുന്നതാണ് ഇതിന്റെ പ്രധാന തത്വം.

ഈ നാനോപൂളുകളിലെ PDMS സമ്പുഷ്ടീകരണം കോട്ടിംഗിന് ഒരു "ദ്രാവക-സമാന" പ്രതലം നൽകുന്നു - 23mN/m ന് മുകളിലുള്ള ഉപരിതല പിരിമുറുക്കമുള്ള എല്ലാ ടെസ്റ്റ് ദ്രാവകങ്ങളും (ഉദാ: കാപ്പി, എണ്ണ പാടുകൾ) അടയാളങ്ങൾ അവശേഷിപ്പിക്കാതെ സ്ലൈഡ് ചെയ്യുന്നു. 3H (സാധാരണ ഗ്ലാസിനോട് അടുത്ത്) കാഠിന്യം ഉണ്ടായിരുന്നിട്ടും, കോട്ടിംഗ് മികച്ച ആന്റി-ഫൗളിംഗ് പ്രകടനം നിലനിർത്തുന്നു.

കൂടാതെ, "ഭൗതിക തടസ്സം + നേരിയ വൃത്തിയാക്കൽ" എന്ന രീതിയിൽ ഗ്രാഫിറ്റി വിരുദ്ധ തന്ത്രം നിർദ്ദേശിക്കപ്പെട്ടു: ഫിലിം സാന്ദ്രത വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നതിനും ഗ്രാഫിറ്റി നുഴഞ്ഞുകയറ്റം തടയുന്നതിനും HDT-അധിഷ്ഠിത പോളിസോസയനേറ്റിലേക്ക് IPDI ട്രൈമർ അവതരിപ്പിക്കുക, അതേസമയം ദീർഘകാലം നിലനിൽക്കുന്ന കുറഞ്ഞ ഉപരിതല ഊർജ്ജം ഉറപ്പാക്കാൻ സിലിക്കൺ/ഫ്ലൂറിൻ സെഗ്‌മെന്റുകളുടെ മൈഗ്രേഷൻ നിയന്ത്രിക്കുക. കൃത്യമായ ക്രോസ്‌ലിങ്ക് സാന്ദ്രത നിയന്ത്രണത്തിനായി DMA (ഡൈനാമിക് മെക്കാനിക്കൽ അനാലിസിസ്), ഇന്റർഫേസ് മൈഗ്രേഷൻ സ്വഭാവസവിശേഷതയ്ക്കായി XPS (എക്‌സ്-റേ ഫോട്ടോഇലക്ട്രോൺ സ്പെക്ട്രോസ്കോപ്പി) എന്നിവയുമായി സംയോജിപ്പിച്ച്, ഈ സാങ്കേതികവിദ്യ വ്യവസായവൽക്കരണത്തിന് തയ്യാറാണ്, കൂടാതെ ഓട്ടോമോട്ടീവ് പെയിന്റിലും 3C ഉൽപ്പന്ന കേസിംഗുകളിലും ആന്റി-ഫൗളിംഗിനുള്ള ഒരു പുതിയ മാനദണ്ഡമായി മാറുമെന്ന് പ്രതീക്ഷിക്കുന്നു.

തീരുമാനം

2025-ൽ, WPU കോട്ടിംഗ് സാങ്കേതികവിദ്യ "സിംഗിൾ-പെർഫോമൻസ് ഇംപ്രൂവ്‌മെന്റ്" എന്നതിൽ നിന്ന് "മൾട്ടി-ഫങ്ഷണൽ ഇന്റഗ്രേഷൻ" എന്നതിലേക്ക് മാറുകയാണ്. അടിസ്ഥാന ഫോർമുല ഒപ്റ്റിമൈസേഷൻ, കെമിക്കൽ മോഡിഫിക്കേഷൻ മുന്നേറ്റങ്ങൾ, അല്ലെങ്കിൽ ഫങ്ഷണൽ ഡിസൈൻ നവീകരണങ്ങൾ എന്നിവയിലൂടെയാണെങ്കിലും, പ്രധാന യുക്തി "പരിസ്ഥിതി സൗഹൃദം", "ഉയർന്ന പ്രകടനം" എന്നിവ സമന്വയിപ്പിക്കുന്നതിൽ ശ്രദ്ധ കേന്ദ്രീകരിക്കുന്നു. ഓട്ടോമോട്ടീവ്, റെയിൽ ഗതാഗതം പോലുള്ള വ്യവസായങ്ങൾക്ക്, ഈ സാങ്കേതിക മുന്നേറ്റങ്ങൾ കോട്ടിംഗിന്റെ ആയുസ്സ് വർദ്ധിപ്പിക്കുകയും പരിപാലനച്ചെലവ് കുറയ്ക്കുകയും ചെയ്യുക മാത്രമല്ല, "ഗ്രീൻ മാനുഫാക്ചറിംഗ്", "ഹൈ-എൻഡ് ഉപയോക്തൃ അനുഭവം" എന്നിവയിൽ ഇരട്ട അപ്‌ഗ്രേഡുകൾക്ക് കാരണമാവുകയും ചെയ്യുന്നു.