Atualmente, os materiais de elastômero poliaspártico estão sendo aplicados em uma variedade cada vez maior de campos, desde grandes projetos nacionais, como a Ferrovia de Alta Velocidade Pequim-Xangai, instalações olímpicas e pavilhões da Expo Mundial, até usos cotidianos, como revestimentos de tubulações, pisos de quadras de basquete e rejunte de azulejos. Nos últimos anos, para utilizar melhor as vantagens dos revestimentos de poliureia, os pesquisadores os combinaram com outros materiais, como fibras e tecidos de alto desempenho, para preparar compostos avançados que atendem a diversas necessidades de aplicação.
Revestimentos poliaspárticos à prova d'água e anticorrosão
Após a cura, os revestimentos à prova d'água Polyaspartic formam filmes com bom alongamento e resistência a intempéries, sem formação de espuma, o que os torna adequados para engenharia hidráulica e grandes instalações de armazenamento de água. Além da excelente impermeabilização, os revestimentos Polyaspartic também têm excelente resistência à corrosão e aos raios UV e são amplamente utilizados nas superfícies de pontes e estruturas de fazendas de gado, aumentando significativamente sua vida útil.
Para aplicações como parques aquáticos, foram desenvolvidos revestimentos poliaspárticos de dois componentes com alta resistência, flexibilidade, resistência à corrosão e impermeabilização. Quando pulverizados e curados em superfícies de parques aquáticos, eles formam filmes duráveis, resistentes à corrosão e flexíveis que atendem a requisitos como resistência a bolhas, descascamento e corrosão por desinfetantes. Alguns projetos de parques aquáticos que utilizam os sistemas de piso impermeável Polyaspartic obtiveram bons resultados; no entanto, em certos casos, o uso prolongado apresentou problemas como descascamento e delaminação, indicando que ainda são necessários mais aprimoramentos técnicos e testes de campo.
Um revestimento anticorrosivo composto de três camadas foi preparado pela combinação de polietileno e poliaspártico por meio de moldagem por compressão. De dentro para fora, as camadas consistem em polietileno de alta densidade (HDPE), polietileno modificado por enxerto e poliureia. Essa estrutura amplia a vida útil do material e melhora significativamente sua resistência ao arrancamento à medida que a temperatura de manutenção aumenta - de 1,36 MPa para 3,13 MPa, um aumento de 130%. O método fornece uma base experimental para sua possível aplicação na proteção de cabos de pontes.
Os revestimentos poliaspárticos também têm sido usados em instalações de criação de animais. Como os resíduos de suínos são altamente corrosivos, os galpões de concreto sofrem degradação a longo prazo, reduzindo sua vida útil. Portanto, as camadas impermeáveis em fazendas de gado devem oferecer impermeabilização e resistência à corrosão. Estudos demonstraram que o uso do Polyaspartic como camada superior e do poliuretano como camada de base proporciona um desempenho eficaz de impermeabilização e anticorrosão para canais de dejetos e poços de armazenamento. A excelente resistência à abrasão e às intempéries do revestimento permite que ele resista ao atrito do equipamento de raspagem de esterco, aumentando significativamente a vida útil das construções agrícolas.
Materiais de proteção poliaspárticos
O poliaspártico tem fortes interações intermoleculares entre segmentos rígidos, proporcionando excelente desempenho mecânico e resistência a impactos. Ele é amplamente utilizado em aplicações de proteção, como paredes resistentes a explosões e estruturas resistentes a impactos. Devido à sua alta adesão interfacial, o Polyaspartic pode aderir firmemente a vários substratos e, nos últimos anos, tem sido gradualmente aplicado em sistemas de proteção militar.
Materiais resistentes a explosões e que absorvem energia são importantes no setor de defesa. Os sistemas tradicionais geralmente usam materiais totalmente à base de poliureia derivados de poliéteres terminados em amino e extensores de cadeia de amina, enquanto materiais porosos de absorção de energia, como espumas, tecidos ou favos de mel, são usados para absorção de vibração e impacto. Foi desenvolvido um composto que combina elastômero poliaspártico resistente a explosões com malha de fibra porosa de absorção de energia. O material composto poliaspártico resultante oferece alta resistência, dureza, absorção de impacto e atenuação de choque de explosão, fornecendo suporte técnico para o desenvolvimento de compostos resistentes a explosões.
Nas regiões do norte, as represas passam por frio intenso e grandes flutuações de temperatura, o que faz com que as camadas de isolamento de poliuretano sofram arrancamento de gelo e danos por impacto no inverno, ameaçando a segurança estrutural. Foi proposto um sistema de revestimento composto antiderrapagem de gelo usando Polyaspartic combinado com revestimentos superiores de Polyaspartic fluorados resistentes às intempéries. O revestimento apresenta excelente desempenho mecânico, forte aderência com a camada de isolamento e mínima aderência ao gelo, evitando a formação de bolhas. O sistema atende aos requisitos de proteção da superfície de isolamento de barragens e foi aplicado com sucesso na prática.
Tecidos funcionais com revestimento poliaspártico
Os tecidos revestidos com poliuretano são amplamente usados, mas o Polyaspartic oferece desempenho superior, como resistência química e ao amarelamento, e foi recentemente aplicado a tecidos revestidos. Os tecidos revestidos com poliuretano são produzidos por meio da pulverização de um revestimento de Polyaspartic sobre os tecidos sem danificar suas propriedades originais, formando uma camada protetora funcional. Esse processo aprimora a funcionalidade dos tecidos de desempenho único e, ao mesmo tempo, oferece excelente proteção.
Os experimentos com tecidos de algodão revestidos com resinas poliaspárticas demonstraram uma melhora significativa na elasticidade, além de melhor retenção da forma e durabilidade. A resistência aos raios UV do revestimento evita o amarelamento sob exposição prolongada, aumentando a vida útil do tecido. Esses tecidos revestidos são adequados para tecidos para uso externo, bolsas de alta qualidade e aplicações semelhantes.
Selantes poliaspárticos para juntas de ladrilhos
Com o aumento do padrão de vida, a qualidade estética das superfícies de azulejos se tornou mais importante, o que levou ao uso generalizado de selantes de juntas. Os primeiros selantes à base de cimento, que usavam areia ou carbonato de cálcio como enchimento, eram fáceis de aplicar, mas propensos ao acúmulo de poeira, à baixa resistência química e ao crescimento de mofo. Posteriormente, foram desenvolvidos selantes à base de epóxi e silicone, que oferecem melhor impermeabilização e resistência a manchas, mas a um custo mais alto.
Recentemente, foram desenvolvidos selantes elásticos à prova d'água poliaspárticos, sem solventes e sem odor, com excelente alongamento, resistência à tração e resistência ao desgaste. Os selantes poliaspárticos estão substituindo rapidamente os selantes à base de cimento. Em outubro de 2021, a Associação Chinesa de Padronização de Construção de Engenharia aprovou oficialmente o Selante para juntas de ladrilhos Polyaspartic padrão. Esses produtos atingem zero emissão de VOC, alinham-se às metas de baixo carbono e de proteção ambiental e preenchem uma lacuna no mercado nacional de selantes ecológicos de alta qualidade.
Os materiais poliaspárticos são fáceis de formular, têm excelente desempenho e são ecologicamente corretos, atendendo às metas atuais de sustentabilidade. Em comparação com as resinas de poliuretano tradicionais, os sistemas Polyaspartic oferecem processamento mais simples, aplicabilidade mais ampla e desempenho confiável mesmo em temperaturas abaixo de zero. No entanto, as pesquisas sobre as aplicações de proteção do Polyaspartic ainda são limitadas, tanto em nível nacional quanto internacional. Para otimizar ainda mais suas propriedades, as seguintes áreas precisam de um estudo mais aprofundado:
- Desenvolvimento de compostos: A combinação do Polyaspartic com fibras e tecidos de alto desempenho para obter efeitos sinérgicos (1+1>2) será uma importante direção de pesquisa.
- Modificação de material: A introdução de resinas de silicone na espinha dorsal do polímero ou a incorporação de nanopartículas para formar estruturas de rede reticuladas pode aprimorar a microestrutura e melhorar o desempenho em alta temperatura, à prova d'água e resistente a impactos.
- Inovação de processos: Superação dos principais desafios na síntese de componentes poliaspárticos para desenvolver materiais poliaspárticos multifuncionais e de alta resistência adequados para a produção doméstica em escala industrial.
- Melhoria do selante: Como a tecnologia dos selantes poliaspárticos para juntas ainda está em desenvolvimento e apenas algumas empresas produzem esses produtos atualmente, são necessárias mais pesquisas e promoções para que eles sejam amplamente adotados pelo mercado.
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