Μηχανισμός Αντοχής στην Τριβή του Πολυασπαρτικού

Η αντοχή στην φθορά του πολυσπαρτικίου είναι ένα βασικό πλεονέκτημα που καθιστά δυνατή την αντοχή του σε συνθήκες υψηλών μηχανικών πιέσεων, ιδίως σε βιομηχανικά δάπεδα, χώρους στάθμευσης,και αποθήκες υλικοτεχνίαςΗ αντοχή της στην φθορά είναι αποτέλεσμα μιας ολοκληρωμένης προσέγγισης που περιλαμβάνει χημικό σχεδιασμό δομής, βελτιστοποίηση της φυσικής απόδοσης και λειτουργικές τροποποιήσεις.

Χημική δομή και μοριακή βάση της αντοχής στην φθορά

1.Υψηλή πυκνότητα διασταύρωσης

• Το πολυσπαρτικό σχηματίζει ένα τρισδιάστατο διασταυρωμένο δίκτυο μέσω της αντίδρασης μεταξύ ισοκυανικών και ασπαρτικών εστέρων.Η μικρή απόσταση μεταξύ των διασταυρούμενων συνδέσεων (σταθμός νανομέτρου) δημιουργεί ισχυρές διαμοριακές δυνάμεις, σχηματίζοντας ένα άκαμπτο "ενισχυτικό δίχτυ" που αντιστέκεται στο σπάσιμο της μοριακής αλυσίδας λόγω τριβής.
• Συγκριτική πυκνότητα διασταυρούμενων δεσμών: Η πυκνότητα διασταυρούμενων δεσμών του Polyaspartic είναι 3-5 φορές υψηλότερη από τις παραδοσιακές εποξικές ρητίνες, αυξάνοντας σημαντικά την σκληρότητα της επιφάνειας (Shore D 70-85).

2Συνεργασία των σκληρών και των μαλακών τμημάτων

• Σκληρά τμήματα: Τα τμήματα καρβαμινίου (-NH-CO-O-) που σχηματίζονται από την αντίδραση ισοκυανικών και ασπαρτικών εστέρων παρέχουν άκαμπτη δομική υποστήριξη.
• Ελαφριά τμήματα: Τα τμήματα πολυαιθέρα ή πολυεστέρα (π.χ. PTMG) παρέχουν ελαστικότητα, απορροφώντας την ενέργεια της πρόσκρουσης για να αποφευχθεί η εύθραυστη φθορά.
• Συνεργατική επίδραση: Τα σκληρά τμήματα αντιστέκονται στις γρατζουνιές της επιφάνειας, ενώ τα μαλακά τμήματα διανέμουν την πίεση, μειώνοντας την φθορά από την κόπωση.

3.Ορισμός μοριακής αλυσίδας

Κατά τη διάρκεια της θέρμανσης, οι μοριακές αλυσίδες ευθυγραμμίζονται με διαταγή κατά μήκος της κατεύθυνσης της πίεσης, σχηματίζοντας μια "αυτοενισχυόμενη" δομή που ενισχύει την αντοχή στην κοπή και την φθορά από το ακατέργαστο.

Φυσικές ιδιότητες και λειτουργική τροποποίηση

1.Αισορρόπηση υψηλής σκληρότητας και σκληρότητας

• Σκληρότητα: Shore D 70-85 (παραδοσιακές εποξικές ρητίνες: D 60-70), συγκρίσιμη με σκληρά πλαστικά όπως το νάιλον, αποτελεσματικά ανθεκτική στις γρατζουνιές από μεταλλικά εργαλεία.
• Σκληρότητα: Επιμήκυνση κατά το σπάσιμο > 300%, αποφεύγοντας τα εύθραυστα θραύσματα που είναι συνηθισμένα στις κεραμικές επικάλυψεις υπό την επίδραση.

2Ενίσχυση με λειτουργικά συμπληρώματα

• Άμμος από χαλαζία (SiO₂): Η προσθήκη άμμου από χαλαζία (μέγεθος σωματιδίων 80-120 ματιών) αυξάνει την σκληρότητα της επιφάνειας, μειώνοντας την τριβή Taber κάτω από 20mg.
• Καρβίδιο του πυριτίου (SiC): Τα σωματίδια καρβιδίου του πυριτίου σε νανομεγέθη γεμίζουν τους πόρους του διασταυρωμένου δικτύου, μειώνοντας τον συντελεστή τριβής (μ < 0,4).
• Αντιφθορικές πρόσθετες ύλες: πολυτετραφθοροαιθυλένιο (PTFE) ή δυσωλφείδιο του μολυβδενίου (MoS)₂) μειώνει την τριβή της επιφάνειας, δημιουργώντας μια "αυτο-λοιμώμενη" επίδραση.

3.Σφαιρική πυκνότητα

Οι συνθέσεις χωρίς διαλύτες και η ταχεία εξάντληση οδηγούν σε μια μη πορώδη επιφάνεια, αποτρέποντας την ενσωμάτωση των ακαθαρτικών σωματιδίων και προκαλώντας επιταχυνμένη φθορά.

Εμπειρικά δεδομένα για την αντοχή στην φθορά

1Δοκιμή τριβής Taber (ASTM D4060)

• Πολυσπαρτικό: τροχό CS-10, φορτίο 1000g, λιγότερο από 40mg φθοράς μετά από 1000 κύκλους.
• Εποξυδερμίδιο: Περισσότερο από 100 mg υπό ίδιες συνθήκες.
• Σιδηρούχο: Περισσότερο από 500 mg.

2Δοκιμή αμμουδιώσεως (ASTM D968)

Οι πολυσπαρτικές επικάλυψεις απαιτούν > 50 λίτρα άμμου για να φθαρτούν σε πάχος 1 mm, τριπλάσιο από ό, τι οι συμβατικές επικάλυψεις με επωξείδιο.

3.Πρακτική επαλήθευση πεδίου

• Υπόθεση 1: Το πάτωμα εργοστασίου κατασκευής αυτοκινήτων είχε βάθος φθοράς επιφάνειας < 0,1 mm μετά από 3 χρόνια (200 περάσεις ανελκυστήρα/ημέρα).
• Υπόθεση 2: Τα δάπεδα του χώρου φορτίου του αεροδρομίου δεν απαιτούσαν συντήρηση για 10 έτη, χωρίς σκόνη ή απολέπιση.

Σύγκριση με τα παραδοσιακά υλικά

Στρατηγικές βελτιστοποίησης για την αντοχή στην φθορά

1Σχεδιασμός της φόρμουλας

• Κατανομή κλίσης γέμισσης: Σκληρή άμμος κουαρτζίου στο βασικό στρώμα (αντίσταση συμπίεσης), νανο SiC στο ανώτερο στρώμα (αντίσταση φθοράς).
• Τροποποίηση σκληρύνσεως: Η εισαγωγή ελαστομερών (π.χ. προπολυμερών PU) ενισχύει την αντοχή σε κρούσεις και αποτρέπει την φθορά λόγω κόπωσης.

2Διαδικασία υποβολής αιτήσεων

• Πολυστρωτή επικάλυψη: Πρωτοστρώμα (σφραγίδα βάσης) + ενδιάμεση επικάλυψη (ενίσχυση από χαλαζία) + ανώτερη επικάλυψη (μαλακό ανθεκτικό στην φθορά στρώμα).
• Προετοιμασία της επιφάνειας: σφαίρα σφαίρας ή άλεση της επιφάνειας βάσης σε βαθμό Sa2.5 (GB 8923-2011), εξασφαλίζοντας προσκόλληση > 5MPa.

3.Περιβαλλοντική προσαρμογή

• Περιβάλλον υψηλών θερμοκρασιών: Ενσωματώστε ανθεκτικά στη θερμότητα συμπληρώματα (π.χ. κεραμικές μικροσφαίρες) για την αποτροπή μαλακώματος και επιταχυνμένης φθοράς.
• Περιβάλλον χαμηλών θερμοκρασιών: Χρησιμοποιήστε τμήματα πολυαιθέρα με χαμηλή θερμοκρασία μετάβασης γυαλιού (Tg) για τη διατήρηση της αντοχής σε χαμηλές θερμοκρασίες.

Τρόποι αποτυχίας και λύσεις

1.Επιφανειακές γρατζουνιές

Αιτία: Σκληρά σωματίδια (π.χ. μεταλλικά κομματάκια) που προκαλούν γρατζουνιές.

Λύση: Τακτικός καθαρισμός· προσθήκη PTFE για να μειωθεί η τριβή.

2.Φόρτιση

Αιτία: υψηλής συχνότητας κυκλικά φορτία που προκαλούν ρήξη μοριακής αλυσίδας.

Λύση: Αύξηση της πυκνότητας διασταυρούμενων συνδέσεων ή εισαγωγή δυναμικών δεσμών διασταυρούμενων συνδέσεων (π.χ. δεσμοί Diels-Alder) για αυτοεπισκευή.

3Χημική διάβρωση

Αιτία: οξείες ή αλκαλικές ουσίες που διαβρώνουν την επιφάνεια της επικάλυψης.

Λύση: Προσθέστε ρητίνη φθοροαυροθέρμων για να αυξήσετε τη χημική αντοχή.

Η αντοχή στην φθορά του πολυσπαρτικού είναι αποτέλεσμα του πολύ διασταυρωμένου δικτύου του, των συνεργικών σκληρών-μαλακών τμημάτων και της λειτουργικής ενίσχυσης γεμιστήρα.Με βελτιστοποιημένο μοριακό σχεδιασμό και μηχανικές τροποποιήσεις, η απόδοση φθοράς του μπορεί να ξεπεράσει τα παραδοσιακά υλικά κατά 3-5 φορές, καθιστώντας το ιδανικό για σενάρια υψηλής φθοράς.Οι εξελίξεις στην τεχνολογία αυτοεπισκευής και τα νανοσυσκευάσματα θα βελτιώσουν περαιτέρω την αντοχή και την προσαρμοστικότητα του στο μέλλον.

Η Feiyang ειδικεύεται στην παραγωγή πρώτων υλών για πολυσπαρτικές επιχρίσεις εδώ και 30 χρόνια και μπορεί να παρέχει πολυσπαρτικές ρητίνες, σκληροποιητές και συνθέσεις επιχρίσεων.

Αισθάνεστε ελεύθεροι να επικοινωνήσετε μαζί μας:marketing@feiyang.com.cn

Ο κατάλογος των προϊόντων μας:

• Πολυσπαρτική ρητίνη
• Σκληροποιητικό ισοκυανικού
• Εποξικό σκληροποιητικό
• Ειδικές χημικές ουσίες

Επικοινωνήστε με την τεχνική ομάδα μας σήμερα για να εξερευνήσετε πώς οι προηγμένες λύσεις πολυσπαρτικών της Feiyang Protech μπορούν να μεταμορφώσουν τη στρατηγική των επικαλύψεων σας. Επικοινωνήστε με την τεχνική ομάδα μας.