Cơ chế kháng ăn mòn của Polyaspartic

Khả năng chống ăn mòn của polyaspartic bắt nguồn từ cấu trúc liên kết chéo dày đặc, tính trơ trẽn hóa học và thiết kế chức năng, cho phép nó chịu được nhiều môi trường ăn mòn khác nhau, bao gồm axit,các căn cứ, muối và dung môi.

Cấu trúc phân tử và sự trơ trẽn hóa học

1. Cấu trúc mạng liên kết chéo cao

• Polyaspartic polyurea tạo thành một mạng lưới liên kết chéo ba chiều thông qua phản ứng giữa isocyanate (-NCO) và ester aspartic (-NH2).Khoảng cách phân tử nhỏ (< 1 nm) có hiệu quả ngăn chặn sự xâm nhập của các ion ăn mòn như H +, OH−, và Cl−
• Mật độ liên kết chéo: cao gấp 2-3 lần so với nhựa epoxy truyền thống, với độ xốp <0,1%.

2Sự ổn định hóa học của Aliphatic Isocyanates

• Aliphatic isocyanates (như HDI, IPDI) không chứa liên kết kép hoặc vòng benzen, tránh các phản ứng oxy hóa phổ biến với isocyanates thơm.
• Tính ổn định thủy phân: Các liên kết urethane (-NH-CO-O-) thể hiện năng lượng kích hoạt thủy phân cao, cung cấp sự ổn định vượt trội trong điều kiện axit hoặc kiềm so với các liên kết ester.

3Thiết kế chuỗi bên chức năng

• Các nhóm hydrophobic (chuỗi fluorocarbon, siloxanes) có thể được kết hợp vào các chuỗi bên của ester aspartic,Giảm năng lượng bề mặt (đường tiếp xúc > 100 °) và hạn chế hấp thụ và thâm nhập môi trường ăn mòn.

Nhiều cơ chế bảo vệ

1.Hiệu ứng rào cản vật lý

• Lớp phủ liên tục, không lỗ chân lông ngăn chặn sự lan truyền của các chất ăn mòn (tỷ lệ thấm < 1 × 10^{- 13}cm²/s), trì hoãn ăn mòn điện hóa chất của chất nền (kim loại, bê tông).
• Ví dụ: Lớp phủ bên trong bể trong một nhà máy hóa chất tiếp xúc với axit sulfuric 40% trong 5 năm không cho thấy sự ăn mòn nền.

2. Bảo vệ từ hóa chất thụ động

• Các nhóm cực (amino, nhóm ester) trong mạng lưới liên kết hình thành liên kết phối hợp với chất nền kim loại, ức chế các phản ứng anodic (phát hòa kim loại) và cathodic (giảm oxy).
• Xét nghiệm điện hóa: Lớp phủ polyaspartic cho thấy mật độ điện ăn mòn (Icorr) < 1 × 10^{- 9}A/cm2 (so với thép trần 1 × 10^-6A / cm2), đạt hiệu quả bảo vệ > 99,9%.

3.Tự chữa lành và kháng sưng

• Các liên kết hydro động trong các liên kết urethane có thể tái tổ chức một phần khi bị hư hại tại địa phương, làm chậm sự lan rộng của vết nứt.
• Chống sưng: Mạng lưới liên kết chéo hạn chế sưng dung môi (chẳng hạn như CH3COCH3, xylene) đến < 5%, thấp hơn đáng kể so với polyurethane truyền thống (> 20%).

Dữ liệu hiệu suất ăn mòn đo

So sánh với vật liệu truyền thống

Các kịch bản ứng dụng thực tế

1Bảo vệ thiết bị hóa học

Ví dụ: Lớp phủ bể lưu trữ axit sulfuric (2mm độ dày) duy trì tính toàn vẹn trong 8 năm dưới 40% H₂SO4 ở 60 °C, với độ nguyên vẹn lớp phủ > 95%

2Kỹ thuật hải quân

Ví dụ: Lớp phủ cầu thép chịu được xịt muối 5% NaCl và chu kỳ nhiệt ẩm (ASTM D5894), được thiết kế cho độ bền 25 năm.

3Dầu khí và đường ống dẫn khí

Ví dụ: Lớp phủ đường ống chống ăn mòn do đất từ H₂S, CO₂, và vi sinh vật, kéo dài khoảng thời gian bảo trì gấp ba lần.

4.Electrolating Workshop sàn

Ví dụ: Chống bị tràn các dung dịch axit chromic và cyanide, cung cấp sàn không rò rỉ kéo dài hơn 10 năm.

Những cải tiến kỹ thuật trong tương lai

1.Nano-composite Modification

Việc kết hợp các hạt nano graphene hoặc montmorillonite làm tăng mật độ lớp phủ, giảm độ thấm xuống < 1 × 10^{- 14}cm2/s.

2.Bio-based Corrosion-resistant Materials Các vật liệu chống ăn mòn

Sử dụng các este aspartic có nguồn gốc thực vật (như các dẫn xuất dầu ricin) để cân bằng tính thân thiện với môi trường và khả năng chống ăn mòn.

3.Smart-responsive Coatings

Phát triển các lớp phủ nhạy cảm với độ pH giải phóng chất ức chế (ví dụ, benzotriazole) khi gặp môi trường ăn mòn, cho phép bảo vệ tích cực.

Kháng ăn mòn vượt trội của polyaspartic kết quả từ cấu trúc liên kết chéo dày đặc của nó, sự trơ trẽn hóa học và sự phối hợp đa chức năng.bề mặt chất nền thụ động, và sử dụng các cơ chế tự sửa chữa năng động, polyaspartic cho thấy độ bền đặc biệt trong môi trường khắc nghiệt, làm cho nó trở thành vật liệu bảo vệ ưa thích trong hóa dầu, hàng hải,và năng lượngSự tích hợp tương lai với công nghệ nano và vật liệu thông minh hứa hẹn cải thiện hơn nữa, cung cấp cho các cơ sở công nghiệp tuổi thọ dài hơn và giảm chi phí bảo trì.

Feiyang đã chuyên sản xuất nguyên liệu thô cho sơn polyaspartic trong 30 năm và có thể cung cấp nhựa polyaspartic, chất làm cứng và công thức sơn.

Hãy tự do liên hệ với chúng tôi:marketing@feiyang.com.cn

Danh sách sản phẩm:

• Nhựa Polyaspartic
• Các chất làm cứng Isocyanate
• Epoxy Hardener
• Hóa chất đặc biệt

Hãy liên hệ với nhóm kỹ thuật của chúng tôi ngay hôm nay để khám phá cách các giải pháp polyaspartic tiên tiến của Feiyang Protech có thể thay đổi chiến lược sơn của bạn. Liên hệ với đội ngũ kỹ thuật của chúng tôi