Механизм износостойкости полиаспартика

Устойчивость полиспартика к износу является ключевым преимуществом, которое позволяет его долговечности в условиях высокого механического напряжения, особенно в промышленных полах, парковках,и логистические складыЕго износостойкость является результатом комплексного подхода, включающего химическое конструктивное проектирование, оптимизацию физических характеристик и функциональные модификации.

Химическая структура и молекулярная основа износостойкости

1.Высокая плотность пересечения

• Полиспартик образует трехмерную скрещенную сеть посредством реакции между изоцианатами и аспартическими эфирами.Небольшое расстояние между перекрестными связями (нанометровый масштаб) создает сильные межмолекулярные силы, образуя жесткую "укрепляющую сетку", которая устойчива к разрыву молекулярной цепи из-за трения.
• Сравнительная плотность перекрестных связей: плотность перекрестных связей полиспартика в 3-5 раз выше, чем у традиционных эпоксидных смол, что значительно повышает твердость поверхности (Shore D 70-85).

2Синергия твердых и мягких сегментов

• Твердые сегменты: карбаматные сегменты (-NH-CO-O-) образованные в результате реакции изоцианатов и аспартических эфиров обеспечивают жесткую структурную поддержку.
• Мягкие сегменты: полиэфирные или полиэфирные сегменты (например, PTMG) обеспечивают эластичность, поглощая энергию удара, чтобы предотвратить хрупкое износ.
• Синергетический эффект: твердые сегменты сопротивляются царапинам на поверхности, в то время как мягкие сегменты распределяют напряжение, уменьшая износ усталости.

3.Ориентация молекулярной цепи

Во время отверждения молекулярные цепи упорядоченно выстраиваются по направлению напряжения, образуя "самоукрепляющуюся" структуру, которая повышает устойчивость к обрезке и износу абразивных материалов.

Физические свойства и функциональные изменения

1Баланс высокой твердости и жесткости

• Твердость: Shore D 70-85 (традиционные эпоксидные смолы: D 60-70), сравнимая с твердыми пластмассами, такими как нейлон, эффективно устойчивая к царапинам металлических инструментов.
• Твердость: удлиняемость при разрыве > 300%, избегая ломкости, распространенной в керамических покрытиях при ударе.

2Укрепление функциональными наполнителями

• Кварцевый песок (SiO)₂): Добавление кварцевого песка (размер частиц 80-120 сеток) увеличивает твердость поверхности, уменьшая абразию Тейбера до менее 20 мг.
• Карбид кремния (SiC): частицы карбида кремния наноразмера заполняют перекрестные сетевые поры, уменьшая коэффициент трения (μ < 0,4).
• Антиноски добавки: политетрафторуэтилен (ПТФЕ) или дисульфид молибдена (MoS)₂) уменьшает трение поверхности, создавая эффект "самосмазки".

3Плотность поверхности

Составления без растворителей и быстрое отверждение приводят к непорной поверхности, предотвращая внедрение абразивных частиц и ускоряющее износ.

Эмпирические данные о износостойкости

1. Испытание абразионности Табера (ASTM D4060)

• Полиспартик: колесо CS-10, 1000 г нагрузки, менее 40 мг износа после 1000 циклов.
• Эпоксидная смола: более 100 мг при одинаковых условиях.
• Бетон: более 500 мг.

2Испытание абразии песком (ASTM D968)

Для полипарастического покрытия требуется > 50 л песка, чтобы пронести толщину 1 мм, что в три раза больше, чем у обычных эпоксидных покрытий.

3Практическая проверка на местах

• Случай 1: Полы автомобильных производственных мастерских имели глубину износа поверхности < 0,1 мм после 3 лет (200 проходов вилочного погрузчика / день).
• Случай 2: Полы в грузовой зоне аэропорта не нуждались в обслуживании в течение 10 лет, не пылились и не очищались.

Сравнение с традиционными материалами

Стратегии оптимизации устойчивости к износу

1.Проектирование формулы

• Распределение градиента наполнителя: грубый кварцевый песок в базовом слое (сопротивление сжатию), наноSiC в верхнем слое (сопротивление износу).
• Модификация отверждения: введение эластомеров (например, преполимеров ПУ) повышает устойчивость к ударам и избегает усталости.

2Процесс подачи заявки

• Многослойное покрытие: первичное покрытие (запечатка основания) + промежуточное покрытие (карцельная арматура) + верхнее покрытие (гладкий износостойкий слой).
• Подготовка поверхности: взрыв или шлифовка поверхности основания до класса Sa2.5 (GB 8923-2011), обеспечивающей адгезию > 5MPa.

3Приспособление к окружающей среде

• В условиях высокой температуры: используйте теплоустойчивые наполнители (например, керамические микросферы), чтобы предотвратить смягчение и ускоренное изнашивание.
• Средства низкой температуры: используйте полиэфирные сегменты с низкой температурой перехода стекла (Tg), чтобы сохранить прочность при низких температурах.

Способы и способы решения проблем

1- Поверхностные царапины.

Причина: твердые частицы (например, металлолом) вызывают царапины.

Решение: регулярно очищать; добавлять ПТФЕ для уменьшения трения.

2- Из-за усталости.

Причина: высокочастотные циклические нагрузки, вызывающие разрыв молекулярной цепи.

Решение: увеличить плотность перекрестных связей или ввести динамические перекрестные связи (например, связи Дильса-Альдера) для самовосстановления.

3Химическая коррозия.

Причина: кислотные или щелочные вещества, коррозию поверхности покрытия.

Решение: добавить фторуглеродной смолы для повышения химической устойчивости.

Сопротивление износу полиаспартика является результатом его высоко скрещенной сети, синергетических твердо-мягких сегментов и функционального усиления наполнителя.С оптимизированным молекулярным дизайном и инженерными модификациями, его износостойкость может превзойти традиционные материалы в 3-5 раз, что делает его идеальным для сценариев высокого износа.Прогресс в самовосстановительной технологии и нанокомпозитах еще больше повысит его долговечность и адаптивность в будущем.

Feiyang специализируется на производстве сырья для полиспартических покрытий в течение 30 лет и может предоставить полиспартические смолы, отвердители и препараты покрытия.

Не стесняйтесь обращаться к нам:marketing@feiyang.com.cn

Список наших продуктов:

• Полиспартическая смола
• Иссоцианатный отвердитель
• Эпоксидный отвердитель
• Специальные химические вещества

Свяжитесь с нашей технической командой сегодня, чтобы узнать, как передовые решения Feiyang Protech могут изменить вашу стратегию покрытий. Свяжитесь с нашей технической командой