Am Joer 2025 beschleunegt sech d'Beschichtungsindustrie a Richtung vun den duebelen Ziler vun "grénger Transformatioun" an "Performance-Verbesserung". An High-End-Beschichtungsberäicher wéi dem Automobil- a Schinneverkéier hunn sech waasserbaséiert Beschichtunge vun "alternativen Optiounen" zu "mainstream Wiel" entwéckelt, dank hiren niddrege VOC-Emissiounen, Sécherheet an Net-Toxizitéit. Fir awer den Ufuerderunge vun haarde Uwendungsszenarien (z.B. héijer Fiichtegkeet a staarker Korrosioun) an den héijen Ufuerderunge vun de Benotzer un d'Haltbarkeet a Funktionalitéit vun de Beschichtunge gerecht ze ginn, ginn technologesch Duerchbréch a waasserbaséierte Polyurethan (WPU) Beschichtunge weider séier weider. Am Joer 2025 hunn Industrieinnovatiounen an der Formeloptimiséierung, der chemescher Modifikatioun an dem funktionellen Design nei Vitalitéit an dëse Secteur agefouert.
Verdéiwung vum Basissystem: Vun "Ratio Tuning" bis "Performance Balance"
Als "Performance Leader" ënner den aktuellen wassergebonnene Beschichtungen steet den zwee-Komponenten-wassergebonnene Polyurethan (WB 2K-PUR) virun enger zentraler Erausfuerderung: d'Ausbalancéiere vum Verhältnis an der Leeschtung vu Polyolsystemer. Dëst Joer hunn d'Fuerschungsteams eng grëndlech Erfuerschung vun de synergisteschen Effekter vu Polyetherpolyol (PTMEG) a Polyesterpolyol (P1012) duerchgefouert.
Traditionell verbessert Polyesterpolyol d'mechanesch Stäerkt an d'Dicht vun der Beschichtung wéinst dichten intermolekulare Waasserstoffbindungen, awer exzessiv Zousätz reduzéieren d'Waasserresistenz wéinst der staarker Hydrophilizitéit vun den Estergruppen. Experimenter hunn bewisen, datt wann P1012 40% (g/g) vum Polyolsystem ausmécht, e "gëllene Gläichgewiicht" erreecht gëtt: Waasserstoffbindungen erhéijen d'physikalesch Vernetzungsdicht ouni exzessiv Hydrophilizitéit, wouduerch déi ëmfaassend Leeschtung vun der Beschichtung optimiséiert gëtt - dorënner Salzsprayresistenz, Waasserresistenz a Zuchfestigkeit. Dës Conclusioun bitt kloer Richtlinne fir den Design vun der WB 2K-PUR Basisformel, besonnesch fir Szenarie wéi Autochassis a Metalldeeler vun Eisebunnsfahrzeugen, déi souwuel mechanesch Leeschtung wéi och Korrosiounsbeständegkeet erfuerderen.
„Kombinatioun vu Steifheet a Flexibilitéit“: Chemesch Modifikatioun schléisst nei funktionell Grenzen op
Wärend d'Optimiséierung vun der Basisverhältnis eng "Feinjustéierung" ass, stellt d'chemesch Modifikatioun e "qualitative Sprong" fir waassergebonnen Polyurethan duer. Zwee Modifikatiounsweeër hunn dëst Joer erausgestrach:
Wee 1: Synergistesch Verbesserung mat Polysiloxan an Terpenderivater
D'Kombinatioun vu Polysiloxan mat gerénger Uewerflächenenergie (PMMS) an hydrophoben Terpenderivater gëtt WPU duebel Eegeschafte vun "Superhydrophobizitéit + héijer Steifheet". D'Fuerscher hunn hydroxyl-terminéiert Polysiloxan (PMMS) mat 3-Mercaptopropylmethyldimethoxysilan an Octamethylcyclotetrasiloxan preparéiert, an duerno Isobornylacrylat (en Derivat vu Camphen aus Biomasse) op PMMS-Säiteketten iwwer UV-initiéiert Thiol-en-Klickreaktioun gegraff, fir Terpen-baséiert Polysiloxan (PMMS-I) ze bilden.
Déi modifizéiert WPU huet bemierkenswäert Verbesserunge gewisen: de statesche Waasserkontaktwénkel ass vu 70,7° op 101,2° geklommen (entspriechend der Superhydrophobizitéit vun engem Lotusblat), d'Waasserabsorptioun ass vu 16,0% op 6,9% gefall, an d'Zuchfestigkeit ass vu 4,70 MPa op 8,82 MPa geklommen wéinst der steifer Terpenringstruktur. Thermogravimetrisch Analysen hunn och eng verbessert thermesch Stabilitéit gewisen. Dës Technologie bitt eng integréiert "Anti-Fouling + wetterbeständeg" Léisung fir äusser Deeler vum Eisebunnsverkéier wéi Daachpanneauen a Säiteschëlleren.
Wee 2: Polyimin-Vernetzung erméiglecht "Selbstheilungs"-Technologie
Selbstheilung huet sech als eng populär Technologie a Beschichtungen erausgestallt, an d'Fuerschung vun dësem Joer huet se mat der mechanescher Leeschtung vu WPU kombinéiert fir duebel Duerchbréch an der "Héichleistung + Selbstheilungsfäegkeet" z'erreechen. Vernetzte WPU, déi mat Polybutylenglykol (PTMG), Isophorondiisocyanat (IPDI) a Polyimin (PEI) als Vernetzungsmëttel hiergestallt gouf, huet beandrockend mechanesch Eegeschafte gewisen: eng Zugfestigkeit vun 17,12 MPa an eng Brochdehnung vun 512,25% (bal un der Gummiflexibilitéit).
Entscheedend ass, datt et bannent 24 Stonnen bei 30°C eng voll Selbstheilung erreecht – mat enger Zuchfestigkeit vun 3,26 MPa an enger Dehnung vun 450,94% no der Reparatur. Dëst mécht et héich gëeegent fir kratzufälleg Deeler wéi Autosstossfänger an den Interieur vum Schinneverkéier, wat d'Ënnerhaltskäschten däitlech reduzéiert.
„Intelligent Kontroll op Nanoskala“: Eng „Uewerflächerevolutioun“ fir Antifoulingbeschichtungen
Anti-Graffiti a einfach Reinigung si Schlësselfuerderunge fir High-End-Beschichtungen. Dëst Joer huet eng verschmotzungsbeständeg Beschichtung (NP-GLIDE) baséiert op "flëssegähnlechen PDMS-Nanopools" d'Opmierksamkeet op sech gezunn. Säi Kärprinzip besteet doran, Polydimethylsiloxan (PDMS)-Säiteketten iwwer de Graftcopolymer Polyol-g-PDMS op e wasserdispergible Polyol-Réckgrat ze transplantéieren, wouduerch "Nanopools" mat engem Duerchmiesser vu méi kleng wéi 30 nm entstinn.
D'PDMS-Anreicherung an dësen Nanopools gëtt der Beschichtung eng "flëssegähnlech" Uewerfläch - all Testflëssegkeeten mat enger Uewerflächenspannung iwwer 23mN/m² (z.B. Kaffi, Uelegflecken) rutschen of ouni Spueren ze hannerloossen. Trotz enger Häert vun 3H (no bei normalem Glas) behält d'Beschichtung eng exzellent Anti-Fouling-Leeschtung.
Zousätzlech gouf eng Anti-Graffiti-Strategie mat "physikalescher Barrière + mëller Reinigung" virgeschloen: IPDI-Trimer an HDT-baséiert Polyisocyanat aféieren, fir d'Filmdicht ze verbesseren an d'Penetratioun vu Graffiti ze verhënneren, wärend d'Migratioun vu Silikon/Fluorsegmenter kontrolléiert gëtt, fir eng laang dauerhaft niddreg Uewerflächenenergie ze garantéieren. Kombinéiert mat DMA (Dynamic Mechanical Analysis) fir eng präzis Kontroll vun der Vernetzungsdicht an XPS (Röntgenphotoelektronspektroskopie) fir d'Charakteriséierung vun der Grenzflächenmigratioun ass dës Technologie prett fir d'Industrialiséierung a soll zu engem neie Benchmark fir Antifouling an Autolack a 3C-Produktgehäuse ginn.
Conclusioun
Am Joer 2025 wiesselt d'WPU-Beschichtungstechnologie vun enger "Verbesserung vun enger eenzeger Leeschtung" op eng "Multifunktionell Integratioun". Egal ob et duerch Basisformeloptimiséierung, Duerchbréch bei chemesche Modifikatiounen oder funktionell Designinnovatiounen geet, d'Kärlogik dréint sech ëm d'Synergieverbindung vun "Ëmweltfrëndlechkeet" an "Héichleistung". Fir Industrien wéi den Automobil- a Schinneverkéier verlängeren dës technologesch Fortschrëtter net nëmmen d'Liewensdauer vun de Beschichtungen a reduzéieren d'Ënnerhaltskäschten, mä féieren och zu duebelen Upgrades an der "grénger Produktioun" an der "High-End-Benotzererfahrung".
Zäitpunkt vun der Verëffentlechung: 14. November 2025