กลไกความยืดหยุ่นของโพลีแอสพาร์ติก

ความยืดหยุ่นสูงของโพลียาสปาร์ติกมาจากโครงสร้างโมเลกุลที่โดดเด่นและเครือข่ายที่เชื่อมโยงกันแบบไดนามิก ทําให้มันสามารถยืดหยุ่นภายใต้ความเครียดและกลับมาเป็นรูปร่างเดิมอย่างรวดเร็ว

การออกแบบส่วนของห่วงโซ่โมเลกุล

1.ส่วนอ่อน (โซ่ยืดหยุ่น)

ภาคโพลีเอเทอร์ / โพลีเอสเตอร์: โดยทั่วไป, โพลีแอสปาร์ติกรวมส่วนยืดหยุ่นเช่นโพลีเทตรามีธีเลนกลิกอล (PTMG) หรือโพลีคาปรอลักตัน (PCL) ซึ่งทําให้โซ่เคลื่อนไหว

ฟังก์ชัน: ส่วนยืดหยุ่นเหล่านี้ยืดหยุ่นและโค้งภายใต้แรงภายนอก, ให้อัตราการยืดหยุ่นสูง (โดยทั่วไป > 300%)

2ภาคแข็ง (โซ่แข็ง)

คาร์บามาต (-NH-CO-O-): สร้างขึ้นจากการปฏิกิริยาระหว่างไอโซไซเนตและเอสเตอร์อะสปาร์ติก สร้างจุดเชื่อมต่อที่แข็งแกร่งเพื่อจํากัดการเลื่อนโซ่โมเลกุลเกิน

ฟังก์ชัน: ภาคแข็งสร้างความเชื่อมต่อทางกายภาพผ่านพันธนาการไฮโดรเจนและแรง Van der Waals เพิ่มความแข็งแรงในการดึง (> 20 MPa)

3โครงสร้างการแยกไมโครฟาซ

ภาคอ่อนและแข็งสร้างการแยกไมโครเฟสโดยสมุนไพร เนื่องจากความไม่เข้ากันทางเทอร์โมไดนามิก:

• ภูมิภาคส่วนอ่อน: รับผิดชอบในการปรับปรุงความยืดหยุ่น
• ภูมิภาคส่วนแข็ง: ทําหน้าที่เป็นจุดเชื่อมต่อทางกายภาพ, รักษาความสมบูรณ์แบบของวัสดุทั้งหมด
• การตอบสนองแบบไดนามิก: ภายใต้ความกดดัน ส่วนอ่อนขยายตัวเพื่อดูดซึมพลังงาน เมื่อถอดน้ํา ส่วนแข็งกลับมาเป็นรูปร่างเดิม

คุณลักษณะทางไดนามิกของเครือข่ายที่เชื่อมต่อกัน

1.ความหนาแน่น 3 มิติ Cross-link

Polyaspartic รูปแบบความหนาแน่นของสานข้ามที่ปานกลางผ่านการสานข้ามทางเคมีระหว่าง isocyanates และ esters aspartic:

• การเชื่อมโยงข้ามเกินขั้น: วัสดุจะเปราะบาง (ตัวอย่างเช่น ธ อร์ epoxy แบบดั้งเดิม)
• การเชื่อมโยงข้ามไม่เพียงพอ: วัสดุจะคลานง่าย (เช่น ยางที่ไม่แข็ง)
• โพลียาสปาร์ติก: ระยะห่างระหว่างสานข้ามที่สมดุล ทําให้โซ่โมเลกุลสามารถยืดได้โดยไม่ต้องปรับแปลงอย่างถาวร

2. การผูกพันไฮโดรเจนแบบกลับคืนได้

การเชื่อมโยงไดนามิกของไฮโดรเจนเกิดขึ้นระหว่าง N-H และ O=C ในกลุ่มคาร์บามาท:

• ภายใต้ความเครียด: การเชื่อมโยงของไฮโดรเจนจะแตกแยก
• เมื่อถอดน้ํา: การปรับปรุงพันธะไฮโดรเจน กลับมาเป็นรูป
• ความสามารถในการเยียวยาตัวเอง: สายพันธนาการไฮโดรเจนที่รอยแตกเล็ก ๆ ค่อนข้างจะฟื้นฟูได้ช้าช้าการล้มเหลวของวัสดุ

ข้อมูลการทดลองเกี่ยวกับคุณสมบัติยืดหยุ่น

1คุณสมบัติการดึง (ASTM D412)

ความยาวในการแตก: 300%-500% (ธ อร์ซีนอีโป๊กซี่ประเพณี: 3%-5%, โพลีอุเรธาน: ~ 200%).

โมดูลัสความยืดหยุ่น: 100-500 MPa (ความแข็งแรงปานกลาง, ความยืดหยุ่นและการสนับสนุนในการสมดุล)

2การวิเคราะห์กลไกแบบไดนามิก (DMA)

อุณหภูมิการเปลี่ยนกระจก (Tg): โดยทั่วไประหว่าง -50 °C ถึง 0 °C, รักษาความยืดหยุ่นในอุณหภูมิต่ํา (ยางทั่วไป: Tg ~-60 °C; ธ อร์ epoxy: Tg > 50 °C)

ค่าสูงของ Tan δ: ต่ํา (ประมาณ 0.1-0.3), แสดงถึงการสูญเสียพลังงานที่ต่ําและความแข็งแรงสูง

3.การทดสอบการบดหมุน

โพลียาสปาร์ติกแสดงการปรับปรุงตัวอย่างถาวร < 5% หลัง 1000 รอบที่ความดันการบด 50% (ยางซิลิโคน ~ 10%, โพลียูเรธาน ~ 15%)

การใช้ประโยชน์ทางการปฏิบัติของอ่อนโยน

1พื้นอุตสาหกรรม

ความต้านทานต่อการกระแทก: การเคลือบแบบยืดหยุ่นจะดูดซึมพลังงานจากรถยกและวัตถุที่ตก, ป้องกันพื้นฐานคอนกรีตจากการแตก

กรณี: พื้นโรงงานรถยนต์ที่เคลือบด้วยโพลีสปาร์ติก ลดการบํารุงรักษาอุปกรณ์ 60%

2พื้นที่กีฬา

การคืนพลังงาน: การเคลือบยืดหยุ่นบนรั้วและสนามลดการกระแทกต่อกัน (อัตราการกระโดดกลับ > 35%) เสริมความปลอดภัย

3. สายต่อขยายสะพาน

ความสามารถในการปรับปรุงการบิดเบือน: การเคลือบบิดเบือนได้อย่างยืดหยุ่นกับการเคลื่อนไหวของสะพาน ภายใน -30 °C ถึง 70 °C ป้องกันการแตกและการเข้าของน้ํา

4.เคลือบป้องกัน

ความทนทานต่อการระเบิด: การเคลือบในโรงงานทหารและเคมี ทําให้พลังคลื่นกระแทกหายไปผ่านความยืดหยุ่น

การเปรียบเทียบกับวัสดุยืดหยุ่นแบบดั้งเดิม

การปรับปรุงของประสิทธิภาพยืดหยุ่น

1.การปรับปริมาณภาค

เพิ่มส่วนอ่อน: เสริมการยืด (ตัวอย่างเช่น เนื้อหา PTMG จาก 30% เป็น 50% เพิ่มการยืดจาก 300% เป็น 450%).

การเพิ่มส่วนแข็ง: เพิ่มโมดูลัส (ตัวอย่างเช่น ไอโซไซเนตเกินเพิ่มโมดูลัสจาก 100 MPa เป็น 300 MPa)

2การปรับปรุงทางการทํางาน

การเสริมทรัพยากรแบบนาโน: การเพิ่มท่อนาโนคาร์บอน (CNT) หรือกราเฟนเพิ่มสัดส่วนยืดหยุ่น (+ 20%) โดยยังคงความยาวสูง

สารแข็ง: การนําอนุภาคชั้นแกน (ตัวอย่างเช่นอะคริลเลต) มาเพิ่มความทนทานต่อการฉีกขาด

3เทคนิคการเชื่อมโยงแบบไดนามิก

คอวาเลนต์บอนด์ที่กลับคืนได้: การรวมคอวาเลนต์ไดลส์-อัลเดอร์ทําให้มีความยืดหยุ่นในการเยียวยาตัวเอง (ปัจจุบันอยู่ในระดับห้องปฏิบัติการ)

ความยืดหยุ่นของโพลียาสปาร์ตติกเป็นผลจากการทํางานร่วมกันของการแยกไมโครเฟสระหว่างส่วนนุ่มและแข็ง และเครือข่ายที่เชื่อมต่อกันแบบไดนามิกผ่านการออกแบบโซ่โมเลกุลที่ยืดหยุ่น, การเชื่อมโยงไฮโดรเจนแบบกลับคืนได้ และความหนาแน่นของแหล่งเชื่อมข้ามที่เหมาะสม, โพลียาสปาร์ติกบรรลุความยาวสูง, การลดเร็วและความทนทานความสมดุลระหว่างความแข็งแกร่งและความยืดหยุ่นนี้ทําให้โพลีสปาร์ติกเป็นวัสดุยืดหยุ่นที่มีประสิทธิภาพสูงที่จําเป็นในอุตสาหกรรม เช่น การผลิตการพัฒนาในอนาคตในด้านการผูกพันแบบไดนามิกที่ฉลาด จะเพิ่มความสามารถในการควบคุมความยืดหยุ่นและคุณสมบัติการเยียวยาตัวเองการขยายการใช้งานในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ยืดหยุ่นและเคลือบฉลาด.

Feiyang มีความเชี่ยวชาญในการผลิตวัสดุดิบสําหรับเคลือบพอลยาสปาร์ติกมานาน 30 ปี และสามารถให้ผลิตพอลยาสปาร์ติกเรซิน, เครื่องแข็งและการเคลือบ.

ไม่ต้องห่วงติดต่อเรา:marketing@feiyang.com.cn

รายการสินค้าของเรา:

• โพลียาสปาร์ติก เรซิน
• อิโซเซียเนต แข็งแรง
• อีโป๊กซี่ฮาร์ดเนอร์
• สารเคมีพิเศษ

ติดต่อกับทีมงานเทคนิคของเราวันนี้ เพื่อค้นหาวิธีการที่ Feiyang Protech's Polyaspartic Solutions ที่มีความก้าวหน้า สามารถเปลี่ยนกลยุทธ์การเคลือบของคุณได้ ติดต่อทีมงานเทคนิคของเรา