Механизм отверждения полиаспартиков

Отверждение полиаспартики основано на уникальном механизме химической реакции, включающем высокоэффективную реакцию сшивания между изоцианатами и аспарагиновыми эфирами, что приводит к образованию плотной трехмерной сетчатой структуры.

Фундаментальная химическая реакция
Отверждение полиаспартики по сути является ступенчатой реакцией полимеризации между изоцианатными группами (-NCO) и аминными группами (-NH₂) из аспарагиновых эфиров, образуя мочевинные связи (-NH-CO-NH-). Реакцию можно выразить как:

{R-NCO} + {R'-NH} → {R-NH-CO-NH-R'}

Это экзотермическая реакция, быстро формирующая полимерные цепи и создающая узлы сшивки для создания сетчатой структуры.

Три стадии процесса отверждения
Отверждение полиаспартики происходит в три стадии, определяемые молекулярной структурой аспарагинового эфира.

1. Стадия индукции (замедленная реакция)

Эфирные группы (-COOR) в молекуле аспарагинового эфира временно ингибируют реакционную способность аминных групп (-NH₂) из-за стерических затруднений и электронных эффектов, задерживая начальную реакцию с изоцианатом. Эта стадия обеспечивает операционное окно (обычно 10-30 минут) для смешивания, распыления или нанесения валиком.

2. Стадия быстрого сшивания

С повышением температуры или после стадии индукции реакционная способность аминов увеличивается, быстро реагируя с изоцианатом с образованием многочисленных мочевинных связей. За короткий период (1-2 часа) формируется высокопрочная сшитая сетка, обеспечивающая быстрое отверждение.3. Стадия последующего отвержденияОстаточные группы -NCO продолжают реагировать с влагой окружающей среды или непрореагировавшими аминами, дополнительно увеличивая плотность сшивки и достигая окончательных механических свойств (таких как прочность на растяжение и износостойкость) в течение 24-48 часов.

Ключевая роль аспарагинового эфира

Аспарагиновый эфир действует как латентный удлинитель цепи, оптимизируя процесс отверждения за счет следующих характеристик:
Контролируемая скорость реакции — стерические затруднения от эфирных групп регулируют реакционную способность, балансируя время нанесения и эффективность отверждения.

• Адаптивность к низким температурам — поддержание реакционной способности при низких температурах (например, -10°C), избегая неудач отверждения, испытываемых традиционными полимочевинами при низких температурах.
• Экологичность — снижение выбросов летучих органических соединений (ЛОС) для соответствия требованиям зеленого строительства.
• Сравнение с традиционной полимочевиной

Влияние отверждения на производительность

Высокая прочность и износостойкость: Высокая плотность сшивки придает отличные механические свойства (прочность на растяжение >20 МПа, истирание

• <40 мг в тестах Табера).Химическая стойкость: Плотные структуры устойчивы к проникновению кислот, оснований и соляного тумана, подходят для химических заводов и морской среды.
• Атмосферостойкость: Алифатический изоцианатный каркас обеспечивает устойчивость к ультрафиолету, предотвращая пожелтение или растрескивание при длительном использовании.
• Эластичность и адгезия: Гибкие сегменты (например, полиэфирные цепи) обеспечивают высокое удлинение (>300%) и прочную адгезию к подложкам (бетон и металл).
• Практический контроль отверждения при применении

Соотношение смешивания: Изоцианат и аспарагиновый эфир должны строго смешиваться в точных пропорциях (например, 1:1) для предотвращения остаточных непрореагировавших мономеров.

• Контроль температуры: Катализаторы (например, оловоорганические соединения) можно добавлять в условиях низких температур, в то время как время нанесения должно быть сокращено в условиях высоких температур.
• Контроль влажности: Влага в воздухе может реагировать с изоцианатами, генерируя CO₂ в качестве побочной реакции; влажность окружающей среды следует контролировать ниже 80%.
• Тенденции технологического развития

Интеллектуальные системы отверждения: Разработка фотоотверждаемых или термоактивируемых полиаспартиковых систем для достижения отверждения по требованию.

• Биоматериалы: Использование аспарагиновых эфиров растительного происхождения для снижения зависимости от нефтехимических ресурсов.
• Функции самовосстановления: Введение динамических связей (например, связей Дильса-Альдера) в сетку сшивки для достижения самовосстановления незначительных повреждений покрытия.
• Принцип отверждения полиаспартики, посредством стратегического сочетания замедленной реакции и быстрого сшивания, обеспечивает контролируемые процессы нанесения и эффективное отверждение. Проектируемая химическая структура предлагает широкий потенциал для будущей оптимизации свойств материалов и разработки новых применений.

Feiyang специализируется на производстве сырья для полиаспартиковых покрытий в течение 30 лет и может предоставить полиаспартиковые смолы, отвердители и составы покрытий.

Не стесняйтесь обращаться к нам:

marketing@feiyang.com.cnСписок нашей продукции:

Полиаспартиковая смола

• Изоцианатный отвердитель
• Эпоксидный отвердитель
• Специальная химия
• Свяжитесь с нашей технической командой сегодня, чтобы узнать, как передовые полиаспартиковые решения Feiyang Protech могут преобразовать вашу стратегию покрытий.

Свяжитесь с нашей технической командой