Yn 2025, mae'r diwydiant cotio yn cyflymu tuag at y ddau nod o "drawsnewid gwyrdd" ac "uwchraddio perfformiad." Mewn meysydd cotio pen uchel fel trafnidiaeth modurol a rheilffordd, mae cotiau dŵr-gludo wedi esblygu o "opsiynau amgen" i "ddewisiadau prif ffrwd" diolch i'w hallyriadau VOC isel, diogelwch, a diwenwyndra. Fodd bynnag, er mwyn bodloni gofynion senarios cymhwysiad llym (e.e., lleithder uchel a chorydiad cryf) a gofynion uwch defnyddwyr ar gyfer gwydnwch a swyddogaeth cotio, mae datblygiadau technolegol mewn cotiau polywrethan dŵr-gludo (WPU) yn parhau ar gyflymder. Yn 2025, mae arloesiadau diwydiant mewn optimeiddio fformiwla, addasu cemegol, a dylunio swyddogaethol wedi chwistrellu bywiogrwydd newydd i'r sector hwn.
Dyfnhau'r System Sylfaenol: O “Diwnio Cymhareb” i “Gydbwysedd Perfformiad”
Fel yr “arweinydd perfformiad” ymhlith haenau dŵr cyfredol, mae polywrethan dŵr dwy gydran (WB 2K-PUR) yn wynebu her graidd: cydbwyso cymhareb a pherfformiad systemau polyol. Eleni, cynhaliodd timau ymchwil archwiliad manwl i effeithiau synergaidd polyether polyol (PTMEG) a polyester polyol (P1012).
Yn draddodiadol, mae polyol polyester yn gwella cryfder mecanyddol a dwysedd yr haen oherwydd bondiau hydrogen rhyngfoleciwlaidd dwys, ond mae ychwanegu gormodol yn lleihau ymwrthedd dŵr oherwydd hydroffiligrwydd cryf grwpiau ester. Cadarnhaodd arbrofion pan fydd P1012 yn cyfrif am 40% (g/g) o'r system polyol, bod "cydbwysedd aur" yn cael ei gyflawni: mae bondiau hydrogen yn cynyddu'r dwysedd croesgyswllt ffisegol heb hydroffiligrwydd gormodol, gan optimeiddio perfformiad cynhwysfawr yr haen - gan gynnwys ymwrthedd i chwistrellu halen, ymwrthedd i ddŵr, a chryfder tynnol. Mae'r casgliad hwn yn darparu canllawiau clir ar gyfer dylunio fformiwla sylfaenol WB 2K-PUR, yn enwedig ar gyfer senarios fel siasi modurol a rhannau metel cerbydau rheilffordd sydd angen perfformiad mecanyddol a gwrthiant cyrydiad.
“Cyfuno Anhyblygrwydd a Hyblygrwydd”: Mae Addasu Cemegol yn Datgloi Ffiniau Swyddogaethol Newydd
Er bod optimeiddio cymhareb sylfaenol yn “addasiad manwl,” mae addasu cemegol yn cynrychioli “naid ansoddol” ar gyfer polywrethan dŵr-gludo. Safodd dau lwybr addasu allan eleni:
Llwybr 1: Gwella Synergaidd gyda Deilliadau Polysiloxane a Terpene
Mae'r cyfuniad o bolysiloxane ynni-arwyneb isel (PMMS) a deilliadau terpen hydroffobig yn rhoi priodweddau deuol i WPU o “superhydroffobigedd + anhyblygedd uchel.” Paratôdd ymchwilwyr bolysiloxane terfynedig hydroxyl (PMMS) gan ddefnyddio 3-mercaptopropylmethyldimethoxysilane ac octamethylcyclotetrasiloxane, yna graftiodd isobornyl acrylate (deilliad o gamffene sy'n deillio o fiomas) ar gadwyni ochr PMMS trwy adwaith clicio thiol-ene a gychwynnwyd gan UV i ffurfio polysiloxane seiliedig ar terpene (PMMS-I).
Dangosodd y WPU wedi'i addasu welliannau rhyfeddol: neidiodd ongl cyswllt dŵr statig o 70.7° i 101.2° (yn agosáu at uwch-hydroffobigedd tebyg i ddeilen lotws), gostyngodd amsugno dŵr o 16.0% i 6.9%, a chynyddodd cryfder tynnol o 4.70MPa i 8.82MPa oherwydd strwythur cylch terpen anhyblyg. Datgelodd dadansoddiad thermogravimetric hefyd sefydlogrwydd thermol gwell. Mae'r dechnoleg hon yn cynnig datrysiad integredig "gwrth-faeddu + gwrthsefyll tywydd" ar gyfer rhannau allanol trafnidiaeth reilffordd fel paneli to a sgertiau ochr.
Llwybr 2: Mae Croesgysylltu Polyimin yn Galluogi Technoleg “Hunan-Iachâd”
Mae hunan-iachâd wedi dod i'r amlwg fel technoleg boblogaidd mewn haenau, ac fe wnaeth ymchwil eleni ei gyfuno â pherfformiad mecanyddol WPU i gyflawni datblygiadau deuol mewn “perfformiad uchel + gallu hunan-iachâd.” Dangosodd WPU trawsgysylltiedig a baratowyd gyda polybutylene glycol (PTMG), isophorone diisocyanate (IPDI), a polyimin (PEI) fel trawsgysylltydd briodweddau mecanyddol trawiadol: cryfder tynnol o 17.12MPa ac ymestyniad wrth dorri o 512.25% (yn agos at hyblygrwydd rwber).
Yn hollbwysig, mae'n cyflawni hunan-iachâd llwyr mewn 24 awr ar 30°C—gan adfer i gryfder tynnol o 3.26MPa ac ymestyniad o 450.94% ar ôl atgyweirio. Mae hyn yn ei gwneud yn addas iawn ar gyfer rhannau sy'n dueddol o gael eu crafu fel bymperi modurol a thu mewn trafnidiaeth reilffordd, gan leihau costau cynnal a chadw yn sylweddol.
“Rheolaeth Ddeallus Nanoscale”: “Chwyldro Arwyneb” ar gyfer Haenau Gwrth-Baeddu
Mae gwrth-graffiti a glanhau hawdd yn ofynion allweddol ar gyfer haenau pen uchel. Eleni, denodd haen sy'n gwrthsefyll baw (NP-GLIDE) yn seiliedig ar "nanobyllau PDMS tebyg i hylif" sylw. Mae ei egwyddor graidd yn cynnwys impio cadwyni ochr polydimethylsiloxane (PDMS) ar asgwrn cefn polyol sy'n wasgaradwy mewn dŵr trwy'r copolymer impio polyol-g-PDMS, gan ffurfio "nanobyllau" llai na 30nm mewn diamedr.
Mae cyfoethogi PDMS yn y nano-byllau hyn yn rhoi arwyneb "tebyg i hylif" i'r haen—mae pob hylif prawf â thensiwn arwyneb uwchlaw 23mN/m (e.e. coffi, staeniau olew) yn llithro i ffwrdd heb adael marciau. Er gwaethaf caledwch o 3H (yn agos at wydr cyffredin), mae'r haen yn cynnal perfformiad gwrth-baeddu rhagorol.
Yn ogystal, cynigiwyd strategaeth gwrth-graffiti “rhwystr ffisegol + glanhau ysgafn”: cyflwyno trimer IPDI i mewn i polyisocyanad sy’n seiliedig ar HDT i wella dwysedd y ffilm ac atal treiddiad graffiti, gan reoli mudo segmentau silicon/fflworin i sicrhau ynni arwyneb isel parhaol. Wedi’i gyfuno â DMA (Dadansoddiad Mecanyddol Dynamig) ar gyfer rheoli dwysedd croesgyswllt manwl gywir ac XPS (Spectrosgopeg Ffotoelectron Pelydr-X) ar gyfer nodweddu mudo rhyngwyneb, mae’r dechnoleg hon yn barod i’w diwydiannu a disgwylir iddi ddod yn feincnod newydd ar gyfer gwrth-baeddu mewn paent modurol a chasginau cynnyrch 3C.
Casgliad
Yn 2025, mae technoleg cotio WPU yn symud o “welliant perfformiad sengl” i “integreiddio amlswyddogaethol.” Boed trwy optimeiddio fformiwla sylfaenol, datblygiadau arloesol mewn addasu cemegol, neu arloesiadau dylunio swyddogaethol, mae'r rhesymeg graidd yn troi o amgylch synergeiddio “cyfeillgarwch amgylcheddol” a “pherfformiad uchel.” Ar gyfer diwydiannau fel modurol a thrafnidiaeth rheilffordd, nid yn unig y mae'r datblygiadau technolegol hyn yn ymestyn oes cotio ac yn lleihau costau cynnal a chadw ond maent hefyd yn gyrru uwchraddiadau deuol mewn “gweithgynhyrchu gwyrdd” a “phrofiad defnyddiwr pen uchel.”
Amser postio: Tach-14-2025