Cơ chế Kháng Mòn của Polyaspartic

Kháng mòn của polyaspartic là một lợi thế chính cho phép độ bền của nó trong điều kiện căng thẳng cơ học cao, đặc biệt là trong sàn công nghiệp, bãi đậu xe,và kho hàng hậu cầnKháng mòn của nó là kết quả của một cách tiếp cận tích hợp liên quan đến thiết kế cấu trúc hóa học, tối ưu hóa hiệu suất vật lý và sửa đổi chức năng.

Cấu trúc hóa học và cơ sở phân tử của khả năng chống mòn

1.Độ mật độ liên kết ngang cao

• Polyaspartic tạo thành một mạng lưới liên kết chéo ba chiều thông qua phản ứng giữa isocyanate và ester aspartic.Khoảng cách nhỏ giữa các liên kết chéo (thang đo nanomet) tạo ra các lực liên phân tử mạnh, tạo thành một "mạng lưới tăng cường" cứng mà chống lại sự vỡ chuỗi phân tử do ma sát.
• Mật độ liên kết chéo so sánh: Mật độ liên kết chéo của Polyaspartic cao gấp 3-5 lần so với nhựa epoxy truyền thống, làm tăng đáng kể độ cứng bề mặt (Shore D 70-85).

2Tương tác giữa các phân khúc cứng và mềm

• Các phân đoạn cứng: Các phân đoạn carbamate (-NH-CO-O-) được hình thành bởi phản ứng của isocyanate và ester aspartic cung cấp hỗ trợ cấu trúc cứng.
• Các phân đoạn mềm: Các phân đoạn polyether hoặc polyester (ví dụ: PTMG) cung cấp độ đàn hồi, hấp thụ năng lượng va chạm để ngăn ngừa sự mòn mỏng.
• Hiệu ứng hợp tác: Các phân đoạn cứng chống lại vết trầy xước bề mặt, trong khi các phân đoạn mềm phân phối căng thẳng, giảm mệt mỏi.

3. Định hướng chuỗi phân tử

Trong quá trình làm cứng, các chuỗi phân tử sắp xếp theo trật tự dọc theo hướng căng thẳng, tạo thành một cấu trúc "tự củng cố" làm tăng khả năng chống cắt và mòn mài.

Tính chất vật lý và sửa đổi chức năng

1Cân bằng của độ cứng cao và độ cứng

• Độ cứng: Shore D 70-85 (chất nhựa epoxy truyền thống: D 60-70), tương đương với nhựa cứng như nylon, có khả năng chống trầy xước bằng công cụ kim loại.
• Độ dẻo dai: Độ kéo dài khi vỡ > 300%, tránh vỡ dễ vỡ phổ biến trong lớp phủ gốm dưới tác động.

2.Tăng cường với chất lấp đầy chức năng

• Quartz sand (SiO)₂): Thêm cát thạch anh (kích thước hạt 80-120 lưới) làm tăng độ cứng bề mặt, làm giảm trầy mòn Taber xuống dưới 20mg.
• Silicon carbide (SiC): Các hạt silic carbide kích thước nano lấp đầy các lỗ chân lông mạng liên kết chéo, làm giảm hệ số ma sát (μ < 0,4).
• Các phụ gia chống mài mòn: Polytetrafluoroethylene (PTFE) hoặc molybdenum disulfide (MoS)₂) giảm ma sát bề mặt, tạo ra hiệu ứng "tự bôi trơn".

3Mật độ bề mặt

Các công thức không có dung môi và làm cứng nhanh dẫn đến bề mặt không xốp, ngăn chặn các hạt mài mòn nhúng và gây mòn nhanh hơn.

Dữ liệu thực nghiệm về khả năng chống mòn

1.Taber abrasion test (ASTM D4060)

• Polyaspartic: bánh xe CS-10, tải 1000g, ít hơn 40mg mòn sau 1000 chu kỳ.
• Nhựa epoxy: Hơn 100mg trong cùng một điều kiện.
• Cây bê tông: Hơn 500mg.

2.Kiểm tra mài mòn cát (ASTM D968)

Lớp phủ polyaspartic đòi hỏi > 50L cát để mòn qua độ dày 1mm, gấp ba lần các lớp phủ epoxy thông thường.

3Kiểm tra thực tế

• Trường hợp 1: Sàn xưởng sản xuất ô tô có độ sâu mòn bề mặt < 0,1 mm sau 3 năm (200 lần đi xe nâng / ngày).
• Trường hợp 2: Sàn khu vực hàng hóa sân bay không cần bảo trì trong 10 năm, không bị bụi hoặc lột.

So sánh với vật liệu truyền thống

Chiến lược tối ưu hóa cho khả năng chống mòn

1Thiết kế công thức

• Phân phối gradient chất lấp: Cát thạch anh thô ở lớp cơ sở (kháng nén), nano SiC ở lớp trên (kháng mòn).
• Thay đổi làm cứng: Việc giới thiệu các chất elastomer (ví dụ, các chất tiền polymer PU) làm tăng khả năng chống va chạm và tránh sự mệt mỏi.

2Quá trình nộp đơn

• Lớp phủ nhiều lớp: Primer (đóng kín cơ sở) + lớp trung gian (củng cố thạch anh) + lớp trên (mảng chống mòn mịn).
• Chuẩn bị bề mặt: Bắn hoặc nghiền bề mặt cơ sở đến lớp Sa2.5 (GB 8923-2011), đảm bảo độ bám sát > 5MPa.

3- Chuyển đổi môi trường

• Môi trường nhiệt độ cao: Kết hợp các chất lấp chịu nhiệt (ví dụ, các vi thể ceramic) để ngăn ngừa mềm và mòn nhanh.
• Môi trường nhiệt độ thấp: Sử dụng các phân đoạn polyether với nhiệt độ chuyển đổi thủy tinh thấp (Tg) để duy trì độ dẻo dai ở nhiệt độ thấp.

Các phương thức và giải pháp thất bại

1- Vỏ bọc.

Nguyên nhân: Các hạt cứng (ví dụ như các mảnh kim loại) gây trầy xước.

Giải pháp: Làm sạch thường xuyên; thêm PTFE để giảm ma sát.

2- Mệt mỏi.

Nguyên nhân: tải trọng chu kỳ tần số cao gây ra sự phá vỡ chuỗi phân tử.

Giải pháp: Tăng mật độ liên kết chéo hoặc giới thiệu các liên kết chéo động (ví dụ, liên kết Diels-Alder) để tự sửa chữa.

3.Cơm ăn mòn hóa học

Nguyên nhân: Các chất axit hoặc kiềm ăn mòn bề mặt lớp phủ.

Giải pháp: Thêm nhựa fluorocarbon để tăng khả năng chống hóa chất.

Kháng mài của polyaspartic là kết quả của mạng lưới liên kết chéo cao, các phân đoạn cứng mềm hợp tác và tăng cường chất lấp đầy chức năng.Với thiết kế phân tử tối ưu và sửa đổi kỹ thuật, hiệu suất hao mòn của nó có thể vượt qua các vật liệu truyền thống gấp 3-5 lần, làm cho nó lý tưởng cho các kịch bản hao mòn cao.Tiến bộ trong công nghệ tự sửa chữa và nano-composites sẽ tăng thêm độ bền và khả năng thích nghi trong tương lai.

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