Derzeit werden Polyaspartic-Elastomere in immer mehr Bereichen eingesetzt - von nationalen Großprojekten wie der Hochgeschwindigkeitsbahnstrecke Peking-Schanghai, den olympischen Sportstätten und den Pavillons der Weltausstellung bis hin zu alltäglichen Anwendungen wie Auskleidungen von Rohrleitungen, Bodenbelägen von Basketballplätzen und Fliesenverfugungen. Um die Vorteile von Polyharnstoffbeschichtungen besser nutzen zu können, haben Forscher sie in den letzten Jahren mit anderen Materialien wie Hochleistungsfasern und -geweben kombiniert, um fortschrittliche Verbundwerkstoffe herzustellen, die verschiedene Anwendungsanforderungen erfüllen.
Wasserdichte und korrosionsschützende Polyaspartic-Beschichtungen
Nach dem Aushärten bilden Polyaspartic-Beschichtungen Filme mit guter Dehnbarkeit und Witterungsbeständigkeit, ohne zu schäumen, wodurch sie sich für den Wasserbau und große Wasserspeicher eignen. Polyaspartic-Beschichtungen bieten nicht nur eine ausgezeichnete Wasserdichtigkeit, sondern auch eine hervorragende Korrosions- und UV-Beständigkeit und werden häufig für die Oberflächen von Brücken und Viehzuchtanlagen verwendet, was deren Lebensdauer erheblich verlängert.
Für Anwendungen wie Wasserparks wurden zweikomponentige Polyaspartic-Beschichtungen mit hoher Festigkeit, Flexibilität, Korrosionsbeständigkeit und Wasserdichtigkeit entwickelt. Wenn sie auf die Oberflächen von Wasserparks gesprüht und ausgehärtet werden, bilden sie dauerhafte, korrosionsbeständige und flexible Filme, die Anforderungen wie Blasenbildung, Abblättern und Desinfektionsmittelkorrosion erfüllen. Einige Wasserparkprojekte, bei denen wasserdichte Polyaspartic-Bodensysteme verwendet wurden, haben gute Ergebnisse erzielt; in einigen Fällen hat die langfristige Verwendung jedoch Probleme wie Abblättern und Delaminierung gezeigt, was darauf hindeutet, dass weitere technische Verbesserungen und Praxistests erforderlich sind.
Eine dreischichtige Korrosionsschutzbeschichtung wurde durch die Kombination von Polyethylen und Polyaspartic durch Formpressen hergestellt. Von innen nach außen bestehen die Schichten aus hochdichtem Polyethylen (HDPE), pfropfmodifiziertem Polyethylen und Polyharnstoff. Diese Struktur verlängert die Lebensdauer des Materials und verbessert seine Ausziehfestigkeit bei steigender Erhaltungstemperatur erheblich - von 1,36 MPa auf 3,13 MPa, ein Zuwachs von 130%. Die Methode bietet eine experimentelle Grundlage für ihre potenzielle Anwendung beim Schutz von Brückenkabeln.
Polyaspartic-Beschichtungen werden auch in Tierhaltungsanlagen eingesetzt. Da Schweineabfälle stark korrosiv sind, werden Betonställe langfristig beschädigt, was ihre Lebensdauer verkürzt. Daher müssen wasserdichte Beschichtungen in Tierhaltungsbetrieben sowohl Wasserdichtigkeit als auch Korrosionsbeständigkeit bieten. Studien haben gezeigt, dass die Verwendung von Polyaspartic als Deckschicht und Polyurethan als Grundschicht eine wirksame Abdichtung und einen wirksamen Korrosionsschutz für Abfallkanäle und Lagergruben bietet. Die hervorragende Abrieb- und Witterungsbeständigkeit der Beschichtung ermöglicht es, der Reibung von Güllekübeln zu widerstehen und die Lebensdauer von landwirtschaftlichen Gebäuden erheblich zu verlängern.
Polyaspartic-Schutzmaterialien
Polyaspartic weist starke intermolekulare Wechselwirkungen zwischen den harten Segmenten auf, die für eine hervorragende mechanische Leistung und Schlagfestigkeit sorgen. Es wird häufig in Schutzanwendungen wie explosionssicheren Wänden und stoßfesten Strukturen eingesetzt. Aufgrund seiner hohen Grenzflächenhaftung kann Polyaspartic fest auf verschiedenen Substraten haften und wurde in den letzten Jahren nach und nach in militärischen Schutzsystemen eingesetzt.
Explosionsbeständige und energieabsorbierende Materialien sind in der Verteidigungsindustrie wichtig. Herkömmliche Systeme verwenden häufig vollständig auf Polyharnstoff basierende Materialien, die aus Polyethern mit endständigen Aminogruppen und Aminkettenverlängerern abgeleitet sind, während poröse energieabsorbierende Materialien wie Schaumstoffe, Gewebe oder Waben für die Absorption von Vibrationen und Stößen verwendet werden. Es wurde ein Verbundwerkstoff entwickelt, der ein explosionsbeständiges Polyaspartic-Elastomer mit einem porösen, energieabsorbierenden Fasernetz kombiniert. Der daraus resultierende Polyaspartic-Verbundwerkstoff bietet eine hohe Festigkeit, Zähigkeit, Stoßabsorption und Explosionsschockdämpfung und bietet technische Unterstützung für die Entwicklung von explosionsbeständigen Verbundwerkstoffen.
In nördlichen Regionen sind Staudämme starker Kälte und großen Temperaturschwankungen ausgesetzt, was dazu führt, dass Polyurethan-Dämmschichten im Winter durch Eisablösung und Aufprallschäden beschädigt werden, was die bauliche Sicherheit gefährdet. Ein zusammengesetztes Anti-Eisablösungs-Beschichtungssystem, das Polyaspartic mit fluorierten wetterbeständigen Polyaspartic-Deckbeschichtungen kombiniert, wurde vorgeschlagen. Die Beschichtung weist eine ausgezeichnete mechanische Leistung, eine starke Haftung mit der Isolierschicht und eine minimale Haftung mit dem Eis auf, wodurch eine Blasenbildung verhindert wird. Das System erfüllt die Anforderungen an den Oberflächenschutz von Dammisolierungen und wurde in der Praxis erfolgreich angewendet.
Funktionelle Polyaspartic-beschichtete Gewebe
Polyurethanbeschichtete Textilien sind weit verbreitet, aber Polyaspartic bietet bessere Eigenschaften wie Vergilbungsfreiheit und Chemikalienbeständigkeit und wird seit kurzem auch für beschichtete Textilien verwendet. Polyurea-beschichtete Textilien werden hergestellt, indem eine Polyaspartic-Beschichtung auf Textilien aufgesprüht wird, ohne deren ursprüngliche Eigenschaften zu beeinträchtigen, so dass eine funktionelle Schutzschicht entsteht. Dieses Verfahren erhöht die Funktionalität von Einwegtextilien und bietet gleichzeitig einen hervorragenden Schutz.
Versuche mit Baumwollstoffen, die mit Polyaspartic-Harzen beschichtet sind, haben eine deutliche Verbesserung der Elastizität sowie eine bessere Formbeständigkeit und Haltbarkeit ergeben. Die UV-Beständigkeit der Beschichtung verhindert das Vergilben bei längerer Exposition und verlängert die Lebensdauer des Gewebes. Solche beschichteten Textilien eignen sich für Outdoor-Stoffe, hochwertige Handtaschen und ähnliche Anwendungen.
Polyaspartic-Fliesenfugendichtstoffe
Mit steigendem Lebensstandard hat die ästhetische Qualität von Fliesenoberflächen an Bedeutung gewonnen, was zur weit verbreiteten Verwendung von Fugendichtstoffen geführt hat. Frühe Dichtstoffe auf Zementbasis, bei denen Sand oder Kalziumkarbonat als Füllstoffe verwendet wurden, waren einfach aufzutragen, aber anfällig für Staubansammlungen, schlechte chemische Beständigkeit und Schimmelbildung. Später wurden Dichtstoffe auf Epoxid- und Silikonbasis entwickelt, die eine bessere Wasserdichtigkeit und Fleckenbeständigkeit boten, aber auch teurer waren.
Kürzlich wurden lösungsmittelfreie, geruchsneutrale, elastische, wasserdichte Polyaspartic-Dichtstoffe entwickelt, die sich durch hervorragende Dehnbarkeit, Zugfestigkeit und Verschleißfestigkeit auszeichnen. Polyaspartic-Dichtstoffe ersetzen zunehmend die zementbasierten Dichtstoffe. Im Oktober 2021 genehmigte die chinesische Standardisierungsvereinigung für das Bauwesen offiziell die Polyaspartic-Fliesenfugendichtstoff Standard. Diese Produkte sind frei von VOC-Emissionen, entsprechen den Zielen der Kohlenstoffreduzierung und des Umweltschutzes und füllen eine Lücke auf dem heimischen Markt für hochwertige umweltfreundliche Dichtstoffe.
Polyaspartic-Materialien sind einfach zu formulieren, haben eine hervorragende Leistung und sind umweltfreundlich, was den aktuellen Nachhaltigkeitszielen entspricht. Im Vergleich zu herkömmlichen Polyurethanharzen bieten Polyaspartic-Systeme eine einfachere Verarbeitung, eine breitere Anwendbarkeit und eine zuverlässige Leistung auch bei Temperaturen unter dem Gefrierpunkt. Die Forschung zu Polyaspartic-Schutzanwendungen ist jedoch sowohl im Inland als auch international noch begrenzt. Um seine Eigenschaften weiter zu optimieren, müssen die folgenden Bereiche eingehender untersucht werden:
- Entwicklung von Kompositen: Die Kombination von Polyaspartic mit Hochleistungsfasern und -geweben zur Erzielung von Synergieeffekten (1+1>2) wird eine wichtige Forschungsrichtung sein.
- Änderung des Materials: Die Einführung von Silikonharzen in das Polymergerüst oder die Einbindung von Nanopartikeln zur Bildung vernetzter Netzwerkstrukturen kann die Mikrostruktur verbessern und die Hochtemperatur-, Wasserdichtigkeits- und Schlagfestigkeit erhöhen.
- Prozessinnovation: Überwindung der wichtigsten Herausforderungen bei der Synthese von Polyaspartic-Komponenten zur Entwicklung multifunktionaler, hochfester Polyaspartic-Materialien, die für die industrielle Produktion im Inland geeignet sind.
- Verbesserung der Versiegelung: Da sich die Technologie der Polyaspartic-Fugendichtstoffe noch in der Entwicklung befindet und derzeit nur wenige Unternehmen solche Produkte herstellen, sind weitere Forschungs- und Werbemaßnahmen erforderlich, um eine breite Marktakzeptanz zu erreichen.
Feiyang Protech ist seit 30 Jahren auf die Herstellung von Rohstoffen für Polyaspartic-Beschichtungen spezialisiert und kann Polyaspartic-Harze, Härter und Beschichtungsformulierungen liefern. Bitte kontaktieren Sie uns: [email protected]
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