Cơ chế chữa bệnh của Polyaspartic

Quá trình đóng rắn của polyaspartic dựa trên cơ chế phản ứng hóa học độc đáo, liên quan đến phản ứng liên kết ngang hiệu quả cao giữa isocyanate và este aspartic, tạo ra cấu trúc mạng lưới ba chiều dày đặc.

Phản Ứng Hóa Học Cơ Bản
Quá trình đóng rắn polyaspartic về bản chất là phản ứng trùng hợp từng bước giữa các nhóm isocyanate (-NCO) và các nhóm amine (-NH₂) từ este aspartic, tạo thành các liên kết urea (-NH-CO-NH-). Phản ứng có thể được biểu diễn như sau:

{R-NCO} + {R'-NH} → {R-NH-CO-NH-R'}

Đây là một phản ứng tỏa nhiệt, tạo thành các chuỗi polymer nhanh chóng và thiết lập các vị trí liên kết ngang để tạo ra cấu trúc mạng lưới.

Ba Giai Đoạn của Quá Trình Đóng Rắn
Quá trình đóng rắn polyaspartic diễn ra trong ba giai đoạn được xác định bởi cấu trúc phân tử của este aspartic.

1. Giai đoạn cảm ứng (phản ứng chậm)

Các nhóm este (-COOR) trong phân tử este aspartic tạm thời ức chế khả năng phản ứng của các nhóm amine (-NH₂) do cản trở không gian và các hiệu ứng điện tử, làm chậm phản ứng ban đầu với isocyanate. Giai đoạn này cung cấp một khoảng thời gian thi công (thường là 10-30 phút) để trộn, phun hoặc lăn.

2. Giai đoạn liên kết ngang nhanh

Với nhiệt độ tăng hoặc sau giai đoạn cảm ứng, khả năng phản ứng của amine tăng lên, phản ứng nhanh chóng với isocyanate để tạo ra nhiều liên kết urea. Trong một thời gian ngắn (1-2 giờ), một mạng lưới liên kết ngang có độ bền cao hình thành, đạt được quá trình đóng rắn nhanh chóng.3.Giai đoạn hậu đóng rắn

Các nhóm -NCO còn lại tiếp tục phản ứng với độ ẩm môi trường hoặc các amine chưa phản ứng, làm tăng thêm mật độ liên kết ngang và đạt được các tính chất cơ học cuối cùng (chẳng hạn như độ bền kéo và khả năng chống mài mòn) trong vòng 24-48 giờ.

Vai Trò Chính của Este Aspartic
Este aspartic hoạt động như một chất kéo dài chuỗi tiềm ẩn, tối ưu hóa quá trình đóng rắn thông qua các đặc điểm sau:

• Tốc độ phản ứng có thể kiểm soát được—sự cản trở không gian từ các nhóm este điều chỉnh khả năng phản ứng, cân bằng thời gian thi công và hiệu quả đóng rắn.
• Khả năng thích ứng với nhiệt độ thấp—duy trì khả năng phản ứng ở nhiệt độ thấp (ví dụ: -10°C), tránh các sự cố đóng rắn mà polyurea truyền thống gặp phải ở nhiệt độ thấp.
• Thân thiện với môi trường—giảm lượng phát thải các hợp chất hữu cơ dễ bay hơi (VOC) để tuân thủ các yêu cầu xây dựng xanh.

So Sánh với Polyurea Truyền Thống

Ảnh Hưởng của Quá Trình Đóng Rắn đến Hiệu Suất

• Độ bền cao và khả năng chống mài mòn: Mật độ liên kết ngang cao mang lại các tính chất cơ học tuyệt vời (độ bền kéo >20 MPa, mài mòn <40 mg trong các thử nghiệm Taber).
• Khả năng kháng hóa chất: Cấu trúc dày đặc chống lại sự xâm nhập của axit, bazơ và sương muối, phù hợp cho các nhà máy hóa chất và môi trường biển.
• Khả năng chống chịu thời tiết: Bộ khung isocyanate béo cung cấp khả năng chống tia UV, ngăn ngừa hiện tượng ố vàng hoặc nứt trong quá trình sử dụng lâu dài.
• Độ đàn hồi và độ bám dính: Các đoạn linh hoạt (ví dụ: chuỗi polyether) cung cấp độ giãn dài cao (>300%) và độ bám dính mạnh vào các bề mặt (bê tông và kim loại).

Kiểm Soát Thực Tế Quá Trình Đóng Rắn trong Ứng Dụng

• Tỷ lệ trộn: Isocyanate và este aspartic phải được trộn nghiêm ngặt theo tỷ lệ chính xác (ví dụ: 1:1) để ngăn chặn các monome chưa phản ứng còn lại.
• Kiểm soát nhiệt độ: Chất xúc tác (ví dụ: hợp chất organotin) có thể được thêm vào trong môi trường nhiệt độ thấp, trong khi thời gian thi công phải được giảm trong môi trường nhiệt độ cao.
• Kiểm soát độ ẩm: Độ ẩm trong không khí có thể phản ứng với isocyanate, tạo ra CO₂ như một phản ứng phụ; độ ẩm môi trường nên được kiểm soát dưới 80%.

Xu Hướng Phát Triển Công Nghệ

• Hệ thống đóng rắn thông minh: Phát triển các hệ thống polyaspartic có thể đóng rắn bằng ánh sáng hoặc kích hoạt bằng nhiệt độ để đạt được quá trình đóng rắn theo yêu cầu.
• Vật liệu sinh học: Sử dụng este aspartic có nguồn gốc thực vật để giảm sự phụ thuộc vào tài nguyên hóa dầu.
• Chức năng tự phục hồi: Giới thiệu các liên kết động (ví dụ: liên kết Diels-Alder) vào mạng lưới liên kết ngang để đạt được khả năng tự sửa chữa các hư hỏng nhỏ của lớp phủ.

Nguyên tắc đóng rắn của polyaspartic, thông qua sự kết hợp chiến lược giữa phản ứng chậm và liên kết ngang nhanh, đảm bảo các quy trình ứng dụng được kiểm soát và đóng rắn hiệu quả. Cấu trúc hóa học có thể thiết kế được mang lại tiềm năng rộng lớn để tối ưu hóa hiệu suất vật liệu trong tương lai và phát triển các ứng dụng mới.

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

Vui lòng liên hệ với chúng tôi:marketing@feiyang.com.cn

Danh sách sản phẩm của chúng tôi:

• Nhựa Polyaspartic
• Chất đóng rắn Isocyanate
• Chất đóng rắn Epoxy
• Hóa chất đặc biệt

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 Kỹ thuật của chúng tôi