ብልጽግና እና ፈጠራ፡ በ2025 የውሃ ወለድ ፖሊዩረቴን ሽፋን ቴክኖሎጂ እድገት መንገድ

በ2025 የሽፋን ኢንዱስትሪው ወደ “አረንጓዴ ለውጥ” እና “የአፈጻጸም ማሻሻያ” ሁለት ግቦች እየተፋጠነ ነው። እንደ አውቶሞቲቭ እና የባቡር ትራንስፖርት ባሉ ከፍተኛ ደረጃ ባላቸው የሽፋን መስኮች፣ የውሃ ወለድ ሽፋኖች ዝቅተኛ የVOC ልቀቶች፣ ደህንነት እና መርዛማነት ባለመኖሩ ምክንያት ከ “አማራጭ አማራጮች” ወደ “ዋና ምርጫዎች” ተሻሽለዋል። ሆኖም ግን፣ አስቸጋሪ የአጠቃቀም ሁኔታዎችን (ለምሳሌ፣ ከፍተኛ እርጥበት እና ጠንካራ ዝገት) እና የተጠቃሚዎችን ከፍተኛ የሽፋን ዘላቂነት እና ተግባራዊነት መስፈርቶች ለማሟላት፣ በውሃ ወለድ ፖሊዩረቴን (WPU) ሽፋኖች ውስጥ የቴክኖሎጂ ግኝቶች በፍጥነት ቀጥለዋል። በ2025፣ በቀመር ማመቻቸት፣ በኬሚካል ማሻሻያ እና በተግባራዊ ዲዛይን ላይ የኢንዱስትሪ ፈጠራዎች በዚህ ዘርፍ አዲስ ጉልበት ሰጥተዋል።

መሰረታዊ ስርዓቱን ማጥበብ፡ ከ"ሬሽዮ ማስተካከያ" እስከ "የአፈጻጸም ሚዛን"

በአሁኑ የውሃ ወለድ ሽፋኖች መካከል “የአፈጻጸም መሪ” እንደመሆኑ መጠን፣ ባለ ሁለት ክፍል የውሃ ወለድ ፖሊዩረቴን (WB 2K-PUR) ዋና ፈተና ያጋጥመዋል፤ የፖሊዮል ስርዓቶችን ጥምርታ እና አፈፃፀም ማመጣጠን። በዚህ ዓመት የምርምር ቡድኖች የፖሊኢተር ፖሊዮል (PTMEG) እና የፖሊስተር ፖሊዮል (P1012) ተመሳሳይነት ያላቸውን ተፅእኖዎች በጥልቀት መርምረዋል።

በተለምዶ፣ ፖሊስተር ፖሊዮል ጥቅጥቅ ባለ ሞለኪውላር ሃይድሮጂን ትስስር ምክንያት የሽፋን ሜካኒካል ጥንካሬን እና ጥግግትን ያሻሽላል፣ ነገር ግን ከመጠን በላይ መጨመር በኤስተር ቡድኖች ጠንካራ ሃይድሮፊሊሲቲ ምክንያት የውሃ መቋቋምን ይቀንሳል። ሙከራዎች P1012 የፖሊዮል ስርዓትን 40% (ግ/ግ) ሲይዝ “ወርቃማ ሚዛን” እንደሚገኝ አረጋግጠዋል፡ የሃይድሮጂን ቦንዶች ከመጠን በላይ ሃይድሮፊሊሲቲ ሳይኖር አካላዊ የመስቀል አገናኝ ጥግግትን ይጨምራሉ፣ ይህም የጨው ስፕሬይ መቋቋምን፣ የውሃ መቋቋምን እና የመሸከም ጥንካሬን ጨምሮ የሽፋኑን አጠቃላይ አፈጻጸም ያመቻቻል። ይህ መደምደሚያ በተለይ እንደ አውቶሞቲቭ ቻሲስ እና የባቡር ተሽከርካሪ የብረት ክፍሎች ላሉ ሁኔታዎች ግልጽ መመሪያ ይሰጣል።

"ጥብቅነትን እና ተለዋዋጭነትን ማዋሃድ"፡ የኬሚካል ማሻሻያ አዳዲስ ተግባራዊ ወሰኖችን ይከፍታል

መሰረታዊ የሬሾ ማመቻቸት "ጥሩ ማስተካከያ" ቢሆንም፣ የኬሚካል ማሻሻያ በውሃ ወለድ ፖሊዩረቴን ላይ "የጥራት ዝላይ"ን ይወክላል። በዚህ አመት ሁለት የማሻሻያ መንገዶች ጎልተው ወጥተዋል፡

መንገድ 1፡ ከፖሊሲሎክሳን እና ከተርፔን ተዋጽኦዎች ጋር ሲነርጂስቲክ ማሻሻያ

የዝቅተኛ ወለል-ኢነርጂ ፖሊሲሎክሳን (PMMS) እና የሃይድሮፎቢክ ተርፔን ተዋጽኦዎች ጥምረት WPU “ሱፐርሃይድሮፎቢቲቲ + ከፍተኛ ግትርነት” ሁለት ባህሪያትን ይሰጣል። ተመራማሪዎች ሃይድሮክሲል-ተርሚናል ፖሊሲሎክሳን (PMMS) 3-ሜርካፕቶፕሮፒልሜቲልዲሜቶክሲሲላኔን እና ኦክታሜቲልሳይክሎቴትራሲሎክሳንን በመጠቀም፣ ከዚያም ኢሶቦርንኒል አክሬሌት (ከባዮማስ የተገኘ ካምፌን ተዋጽኦ) በPMMS የጎን ሰንሰለቶች ላይ በ UV-initiated thiol-ene click reaction በኩል ቴርፔን-ቤዝድ ፖሊሲሎክሳን (PMMS-I) እንዲፈጠር አድርገዋል።

የተሻሻለው WPU አስደናቂ መሻሻሎችን አሳይቷል፡ የማይንቀሳቀስ የውሃ ግንኙነት አንግል ከ70.7° ወደ 101.2° (ወደ ሎተስ ቅጠል የሚመስል ሱፐርሃይድሮፎቢቲ እየተቃረበ)፣ የውሃ መምጠጥ ከ16.0% ወደ 6.9% ቀንሷል፣ እና በጠንካራው የተርፔን ቀለበት መዋቅር ምክንያት የመሸከም ጥንካሬ ከ4.70MPa ወደ 8.82MPa ጨምሯል። የቴርሞግራቪሜትሪክ ትንተናም የተሻሻለ የሙቀት መረጋጋት አሳይቷል። ይህ ቴክኖሎጂ እንደ ጣሪያ ፓነሎች እና የጎን ቀሚሶች ላሉ ​​የባቡር ትራንዚት ውጫዊ ክፍሎች የተቀናጀ "ፀረ-ብክለት + የአየር ሁኔታን የሚቋቋም" መፍትሄ ይሰጣል።

መንገድ 2፡ ፖሊሚን ክሮስሊንኪንግ “ራስን የመፈወስ” ቴክኖሎጂን ያነቃቃል

ራስን መፈወስ በሽፋኖች ውስጥ ተወዳጅ ቴክኖሎጂ ሆኖ ብቅ ብሏል፣ እናም የዘንድሮው ጥናት ከWPU ሜካኒካል አፈጻጸም ጋር በማጣመር “ከፍተኛ አፈጻጸም + ራስን የመፈወስ ችሎታ” ውስጥ ሁለት እመርታዎችን አስመዝግቧል። እንደ ክሮስሊንከር ከፖሊቡቲሊን ግላይኮል (PTMG)፣ ኢሶፎሮን ዳይሶሲያኔት (IPDI) እና ፖሊሚሚን (PEI) ጋር የተዘጋጀው ክሮስሊንከር WPU አስደናቂ የሜካኒካል ባህሪያትን አሳይቷል፡ የ17.12MPa የመሸከም ጥንካሬ እና በ512.25% ክፍተት (ከጎማ ተለዋዋጭነት ጋር ቅርብ) ማራዘም።

በወሳኝ ሁኔታ፣ በ30°ሴ በ24 ሰዓታት ውስጥ ሙሉ በሙሉ ራሱን በራሱ ይፈውሳል - እስከ 3.26MPa የመሸከም ጥንካሬ እና ከጥገና በኋላ 450.94% ርዝመት ይመለሳል። ይህም እንደ አውቶሞቲቭ ባምፐርስ እና የባቡር ትራንዚት ውስጣዊ ክፍሎች ላሉ ጭረት ተጋላጭ ለሆኑ ክፍሎች በጣም ተስማሚ ያደርገዋል፣ ይህም የጥገና ወጪዎችን በእጅጉ ይቀንሳል።

"ናኖስኬል ኢንተለጀንት ኮንትሮል"፡- ለፀረ-አረፋ ሽፋኖች "የገጽታ አብዮት"

ፀረ-ግራፊቲ እና ቀላል ጽዳት ለከፍተኛ ደረጃ ሽፋኖች ቁልፍ ፍላጎቶች ናቸው። በዚህ ዓመት፣ በ"ፈሳሽ መሰል PDMS ናኖፑሎች" ላይ የተመሠረተ ቆሻሻን የሚቋቋም ሽፋን (NP-GLIDE) ትኩረትን ስቧል። ዋናው መርሆው ፖሊዲሜቲልሲሎክሳን (PDMS) የጎን ሰንሰለቶችን በውሃ የሚበታተን ፖሊዮል ጀርባ ላይ በግራፍት ኮፖሊመር ፖሊኦል-ጂ-PDMS በኩል መትከልን ያካትታል፣ ይህም ከ30 nm ዲያሜትር በታች የሆኑ "ናኖፑሎች" ይፈጥራል።

በእነዚህ ናኖፑሎች ውስጥ ያለው የፒዲኤምኤስ ማበልጸጊያ ሽፋኑን "ፈሳሽ የሚመስል" ወለል ይሰጠዋል - ሁሉም የሙከራ ፈሳሾች ከ23mN/m በላይ የገጽታ ውጥረት ያላቸው (ለምሳሌ ቡና፣ የዘይት እድፍ) ምልክቶችን ሳይተዉ ይንሸራተታሉ። ምንም እንኳን 3H ጥንካሬ (ከመደበኛ ብርጭቆ ጋር ቅርብ) ቢሆንም፣ ሽፋኑ እጅግ በጣም ጥሩ የፀረ-ብክለት አፈፃፀምን ይይዛል።

በተጨማሪም፣ “አካላዊ መከላከያ + መለስተኛ ጽዳት” ፀረ-ግራፊቲ ስትራቴጂ ቀርቧል፡- የፊልም ጥግግትን ለማሻሻል እና የግራፊቲ ዘልቆ መግባትን ለመከላከል IPDI ትሪመርን በHDT-based polyisocyanate ውስጥ ማስተዋወቅ፣ እንዲሁም የሲሊኮን/ፍሎራይን ክፍሎችን ፍልሰት በመቆጣጠር ለረጅም ጊዜ የሚቆይ ዝቅተኛ የገጽታ ኃይል እንዲኖር ማድረግ። ለትክክለኛ የመስቀል አገናኝ ጥግግት ቁጥጥር ከ DMA (ዳይናሚክ ሜካኒካል ትንተና) እና ለበይነገጽ ፍልሰት ባህሪ XPS (ኤክስ-ሬይ ፎቶኤሌክትሮን ስፔክትሮስኮፒ) ጋር በማጣመር፣ ይህ ቴክኖሎጂ ለኢንዱስትሪ ዝግጁ ሲሆን በአውቶሞቲቭ ቀለም እና በ3C ምርት ካሴቶች ውስጥ ፀረ-ብክለትን ለመከላከል አዲስ መለኪያ እንደሚሆን ይጠበቃል።

መደምደሚያ

በ2025 የWPU ሽፋን ቴክኖሎጂ ከ"ነጠላ-አፈጻጸም ማሻሻያ" ወደ "ባለብዙ-ተግባራዊ ውህደት" እየተሸጋገረ ነው። በመሠረታዊ የቀመር ማመቻቸት፣ በኬሚካል ማሻሻያ ግኝቶች ወይም በተግባራዊ ዲዛይን ፈጠራዎች፣ ዋናው አመክንዮ "ለአካባቢ ተስማሚነት" እና "ከፍተኛ አፈጻጸም" በማዋሃድ ላይ ያተኩራል። እንደ አውቶሞቲቭ እና የባቡር ትራንስፖርት ላሉ ኢንዱስትሪዎች፣ እነዚህ የቴክኖሎጂ እድገቶች የሽፋን ዕድሜን ከማራዘም እና የጥገና ወጪዎችን ከመቀነስ በተጨማሪ በ"አረንጓዴ ማኑፋክቸሪንግ" እና "ከፍተኛ ደረጃ የተጠቃሚ ተሞክሮ" ውስጥ ድርብ ማሻሻያዎችን ያነሳሳሉ።