Ann an 2025, tha gnìomhachas a’ chòmhdaich a’ luathachadh a dh’ionnsaigh dà amas “cruth-atharrachadh uaine” agus “leasachadh coileanaidh.” Ann an raointean còmhdach àrd-inbhe leithid còmhdhail chàraichean agus rèile, tha còmhdach uisge-ghiùlain air atharrachadh bho “roghainnean eile” gu “roghainnean prìomh-shruthach” air sgàth an sgaoilidhean VOC ìosal, sàbhailteachd agus neo-phuinnseanta. Ach, gus coinneachadh ri iarrtasan suidheachaidhean tagraidh cruaidh (me, taiseachd àrd agus creimeadh làidir) agus riatanasan nas àirde luchd-cleachdaidh airson seasmhachd agus gnìomhachd còmhdach, tha adhartasan teicneòlais ann an còmhdach polyurethane uisge-ghiùlain (WPU) a’ leantainn air adhart gu luath. Ann an 2025, tha innleachdan gnìomhachais ann an leasachadh foirmle, atharrachadh ceimigeach agus dealbhadh gnìomh air spionnadh ùr a thoirt a-steach don roinn seo.
A’ Doimhneachadh an t-Siostaim Bhunasach: Bho “Gleusadh Co-mheas” gu “Cothromachadh Coileanaidh”
Mar an “stiùiriche coileanaidh” am measg chòtaichean uisge-ghiùlain gnàthach, tha dùbhlan mòr mu choinneamh polyurethane dà-phàirteach uisge-ghiùlain (WB 2K-PUR): cothromachadh a dhèanamh air co-mheas agus coileanadh shiostaman polyol. Am-bliadhna, rinn sgiobaidhean rannsachaidh sgrùdadh domhainn air buaidhean sineirgisteach polyether polyol (PTMEG) agus polyester polyol (P1012).
Gu traidiseanta, bidh polyol polyester a’ neartachadh neart meacanaigeach agus dùmhlachd an còmhdaich air sgàth bannan haidridean eadar-mhóileciuil dlùth, ach bidh cus cur-ris a’ lughdachadh strì an aghaidh uisge air sgàth hydrophilicity làidir bhuidhnean ester. Dhearbh deuchainnean nuair a tha P1012 a’ dèanamh suas 40% (g/g) den t-siostam polyol, gu bheil “cothromachadh òrail” air a choileanadh: bidh bannan haidridean ag àrdachadh dùmhlachd a’ cheangail thar-cheangail corporra gun cus hydrophilicity, ag adhartachadh coileanadh coileanta a’ chòmhdaich - a’ gabhail a-steach strì an aghaidh spraeadh salainn, strì an aghaidh uisge, agus neart tensile. Tha an co-dhùnadh seo a’ toirt seachad stiùireadh soilleir airson dealbhadh foirmle bunaiteach WB 2K-PUR, gu sònraichte airson suidheachaidhean leithid pàirtean meatailt chassis chàraichean agus charbadan rèile a dh’ fheumas coileanadh meacanaigeach agus strì an aghaidh creimeadh.
“A’ cothlamadh cruas agus sùbailteachd”: Bidh atharrachadh ceimigeach a’ fosgladh chrìochan gnìomh ùra
Ged a tha leasachadh co-mheas bunaiteach na “atharrachadh mionaideach”, tha atharrachadh ceimigeach a’ riochdachadh “leum càileachdail” airson polyurethane uisge-ghiùlain. Sheas dà shlighe atharrachaidh a-mach am-bliadhna:
Slighe 1: Leasachadh co-obrachail le Polysiloxane agus Derivatives Terpene
Tha an cothlamadh de phoileasiloxane (PMMS) le lùth uachdar ìosal agus toraidhean terpene hydrophobic a’ toirt dà fheart do WPU de “sàr-hydrophobicity + cruas àrd.” Dh’ullaich luchd-rannsachaidh polysiloxane le crìoch hydroxyl (PMMS) a’ cleachdadh 3-mercaptopropylmethyldimethoxysilane agus octamethylcyclotetrasiloxane, agus an uairsin chuir iad isobornyl acrylate (toradh de camphene a thig bho bhithmas) air slabhraidhean taobh PMMS tro ath-bhualadh cliog thiol-ene air a thòiseachadh le UV gus polysiloxane stèidhichte air terpene (PMMS-I) a chruthachadh.
Sheall an WPU atharraichte leasachaidhean iongantach: leum ceàrn conaltraidh uisge statach bho 70.7° gu 101.2° (a’ tighinn faisg air superhydrophobicity coltach ri duilleag lotus), thuit gabhail a-steach uisge bho 16.0% gu 6.9%, agus dh’ èirich neart tensile bho 4.70MPa gu 8.82MPa air sgàth structar fàinne terpene cruaidh. Nochd mion-sgrùdadh thermogravimetric cuideachd seasmhachd teirmeach nas fheàrr. Tha an teicneòlas seo a’ tabhann fuasgladh aonaichte “an-aghaidh salachar + dìon-sìde” airson pàirtean a-muigh còmhdhail rèile leithid pannalan mullaich agus sgiortaichean taobh.
Slighe 2: Bidh ceangal-tarsainn polyimine a’ comasachadh teicneòlas “fèin-shlànachaidh”
Tha fèin-shlànachadh air nochdadh mar theicneòlas mòr-chòrdte ann an còtaichean, agus chuir rannsachadh na bliadhna seo còmhla e ri coileanadh meacanaigeach WPU gus dà bhriseadh-troimhe a choileanadh ann an “coileanadh àrd + comas fèin-shlànachaidh.” Sheall WPU ceangailte-tarsainn air ullachadh le polybutylene glycol (PTMG), isophorone diisocyanate (IPDI), agus polyimine (PEI) mar cheanglaiche-tarsainn feartan meacanaigeach drùidhteach: neart tensile de 17.12MPa agus leudachadh aig briseadh de 512.25% (faisg air sùbailteachd rubair).
Gu deatamach, bidh e a’ coileanadh fèin-shlànachadh iomlan ann an 24 uair aig 30°C—a’ faighinn air ais gu neart tensile 3.26MPa agus sìneadh 450.94% às dèidh càradh. Tha seo ga dhèanamh gu math freagarrach airson pàirtean a tha buailteach do sgrìoban leithid bumpers chàraichean agus taobh a-staigh còmhdhail rèile, a’ lughdachadh cosgaisean cumail suas gu mòr.
“Smachd Innleachdach Nanosgèile”: “Ar-a-mach Uachdar” airson Còmhdaichean an-aghaidh Salachar
Tha an-aghaidh graffiti agus furasta an glanadh nam prìomh iarrtasan airson còtaichean àrd-inbhe. Am-bliadhna, tharraing còmhdach a tha an aghaidh salachar (NP-GLIDE) stèidhichte air “nanopools PDMS coltach ri leaghan” aire. Tha a phrìomh phrionnsapal a’ toirt a-steach grafadh slabhraidhean taobh polydimethylsiloxane (PDMS) air cnàimh-droma polyol a ghabhas sgaoileadh ann an uisge tron copolymer graft polyol-g-PDMS, a’ cruthachadh “nanopools” nas lugha na 30nm ann an trast-thomhas.
Tha beairteachadh PDMS anns na nano-phòlaichean seo a’ toirt uachdar “coltach ri leaghan” don chòmhdach—bidh a h-uile leaghan deuchainn le teannachadh uachdair os cionn 23mN/m (me, cofaidh, stains ola) a’ sleamhnachadh dheth gun chomharran fhàgail. A dh’ aindeoin cruas de 3H (faisg air glainne àbhaisteach), tha coileanadh sàr-mhath an-aghaidh salachar aig a’ chòmhdach.
A bharrachd air sin, chaidh ro-innleachd an-aghaidh graffiti a mholadh le “bacadh corporra + glanadh tlàth”: trimer IPDI a thoirt a-steach do polyisocyanate stèidhichte air HDT gus dùmhlachd an fhilm a mheudachadh agus casg a chuir air graffiti bho bhith a’ dol a-steach, agus aig an aon àm a’ cumail smachd air imrich earrannan silicone/fluorine gus dèanamh cinnteach à lùth uachdar ìosal maireannach. Còmhla ri DMA (Mion-sgrùdadh Meacanaigeach Fiùghantach) airson smachd mionaideach air dùmhlachd ceangail-tarsainn agus XPS (Spectrosgopaidh Photoelectron X-ray) airson comharrachadh imrich eadar-aghaidh, tha an teicneòlas seo deiseil airson gnìomhachasachadh agus thathar an dùil gum bi e na chomharradh ùr airson an-aghaidh salachar ann am peant chàraichean agus còmhdach toraidh 3C.
Co-dhùnadh
Ann an 2025, tha teicneòlas còmhdach WPU a’ gluasad bho “leasachadh aon-choileanaidh” gu “aonachadh ioma-ghnìomhach.” Ge bith an ann tro leasachadh foirmle bunaiteach, briseadh troimhe ann an atharrachadh ceimigeach, no innleachdan dealbhaidh gnìomhach, tha am prìomh loidsig a’ tionndadh timcheall air co-obrachadh “càirdeil don àrainneachd” agus “àrd-choileanadh.” Airson gnìomhachasan leithid còmhdhail chàraichean agus rèile, chan e a-mhàin gu bheil na h-adhartasan teicneòlais seo a’ leudachadh fad-beatha còmhdach agus a’ lughdachadh chosgaisean cumail suas ach bidh iad cuideachd a’ brosnachadh ùrachadh dùbailte ann an “saothrachadh uaine” agus “eòlas cleachdaiche àrd-ìre.”
Àm puist: 14 dhen t-Samhain 2025