В настоящее время полиаспарагиновые эластомерные материалы находят всё более широкое применение — от крупных национальных проектов, таких как высокоскоростная железная дорога Пекин–Шанхай, олимпийские объекты и павильоны Всемирной выставки, до повседневных применений, включая футеровку трубопроводов, покрытия баскетбольных площадок и затирку плиточных швов. В последние годы, чтобы более эффективно использовать преимущества полимочевинных покрытий, исследователи комбинируют их с другими материалами, такими как высокопрочные волокна и ткани, для получения передовых композитных материалов, отвечающих различным требованиям применения.
Гидроизоляционные и антикоррозионные полиаспарагиновые покрытия
После отверждения полиаспарагиновые гидроизоляционные покрытия образуют плёнку с хорошим удлинением и атмосферостойкостью, без вспенивания, что делает их подходящими для гидротехнических сооружений и крупных объектов хранения воды. Помимо отличных гидроизоляционных свойств, полиаспарагиновые покрытия также обладают выдающейся коррозионной стойкостью и устойчивостью к УФ-излучению, поэтому они широко применяются на поверхностях мостов и сооружений животноводческих ферм, значительно продлевая срок их службы.
Для таких применений, как аквапарки, были разработаны двухкомпонентные полиаспарагиновые покрытия с высокой прочностью, гибкостью, коррозионной стойкостью и гидроизоляционными свойствами. При напылении и отверждении на поверхностях аквапарков они образуют долговечные, коррозионностойкие и гибкие плёнки, соответствующие таким требованиям, как устойчивость к образованию вздутий, отслаиванию и коррозионному воздействию дезинфицирующих средств. Некоторые проекты аквапарков, где применялись полиаспарагиновые гидроизоляционные напольные системы, показали хорошие результаты; однако в отдельных случаях при длительной эксплуатации выявлялись такие проблемы, как отслоение и расслоение, что указывает на необходимость дальнейшего технического совершенствования и полевых испытаний.
Трёхслойное композиционное антикоррозионное покрытие было получено путём сочетания полиэтилена и полиаспарагинового материала методом компрессионного формования. Слои изнутри наружу состоят из полиэтилена высокой плотности (HDPE), привито-модифицированного полиэтилена и полимочевины. Такая структура продлевает срок службы материала и значительно повышает его прочность на выдергивание по мере увеличения температуры выдержки — с 1,36 МПа до 3,13 МПа, что соответствует росту на 130%. Данный метод создаёт экспериментальную основу для его потенциального применения в защите мостовых кабелей.
Полиаспарагиновые покрытия также применяются на животноводческих объектах. Поскольку отходы свиноводства обладают высокой коррозионной активностью, бетонные свинарники подвергаются длительному разрушению, что сокращает срок их службы. Поэтому гидроизоляционные слои на животноводческих фермах должны обеспечивать как водонепроницаемость, так и коррозионную стойкость. Исследования показали, что использование полиаспарагинового покрытия в качестве верхнего слоя и полиуретана в качестве базового слоя обеспечивает эффективные гидроизоляционные и антикоррозионные свойства для навозных каналов и накопительных ям. Благодаря отличной стойкости к истиранию и атмосферным воздействиям такое покрытие способно выдерживать трение оборудования для удаления навоза, значительно продлевая срок службы фермерских сооружений.
Полиаспарагиновые защитные материалы
Полиаспарагиновый материал обладает сильными межмолекулярными взаимодействиями между жёсткими сегментами, что обеспечивает отличные механические свойства и ударопрочность. Он широко применяется в защитных областях, таких как взрывостойкие стены и ударопрочные конструкции. Благодаря высокой межфазной адгезии полиаспарагиновый материал может прочно сцепляться с различными основаниями, и в последние годы он постепенно применяется в военных защитных системах.
Взрывостойкие и энергопоглощающие материалы имеют большое значение в оборонной промышленности. В традиционных системах часто используются материалы на полностью полимочевинной основе, полученные из амин-терминированных полиэфиров и аминных удлинителей цепи, тогда как пористые энергопоглощающие материалы, такие как пены, ткани или сотовые структуры, применяются для поглощения вибраций и ударных нагрузок. Был разработан композит, сочетающий взрывостойкий полиаспарагиновый эластомер с пористой энергопоглощающей волоконной сеткой. Полученный полиаспарагиновый композиционный материал обладает высокой прочностью, вязкостью, способностью поглощать ударные нагрузки и ослаблять воздействие взрывной ударной волны, обеспечивая техническую поддержку для разработки взрывостойких композитных материалов.
В северных регионах плотины подвергаются воздействию сильных холодов и значительных температурных колебаний, из-за чего полиуретановые теплоизоляционные слои зимой страдают от ледового отрыва и ударных повреждений, что угрожает безопасности конструкции. Была предложена композиционная система покрытия против ледового отрыва, в которой полиаспарагиновый материал сочетается с фторированными атмосферостойкими полиаспарагиновыми финишными покрытиями. Покрытие демонстрирует отличные механические свойства, прочную адгезию к теплоизоляционному слою и минимальное сцепление со льдом, предотвращая образование вздутий. Эта система соответствует требованиям к защите поверхности теплоизоляционного слоя плотин и уже успешно применяется на практике.
Функциональные ткани с полиаспарагиновым покрытием
Текстильные материалы с полиуретановым покрытием широко применяются, однако полиаспарагиновые материалы обладают более высокими эксплуатационными характеристиками, такими как устойчивость к пожелтению и химическая стойкость, и в последние годы начали применяться для производства тканей с покрытием. Ткани с полимочевинным покрытием получают путём напыления полиаспарагинового покрытия на текстиль без повреждения его исходных свойств, формируя функциональный защитный слой. Этот процесс повышает функциональность текстильных материалов с ограниченными эксплуатационными характеристиками, одновременно обеспечивая отличную защиту.
Эксперименты с хлопчатобумажными тканями, покрытыми полиаспарагиновыми смолами, показали значительное улучшение эластичности, а также лучшую формоустойчивость и долговечность. Устойчивость покрытия к УФ-излучению предотвращает пожелтение при длительном воздействии солнечного света, продлевая срок службы ткани. Такие текстильные материалы с покрытием подходят для наружных тканей, высококачественных сумок и аналогичных применений.
Полиаспарагиновые герметики для плиточных швов
С ростом уровня жизни эстетическое качество плиточных поверхностей становится все более важным, что приводит к широкому применению герметиков для швов. Первые герметики на основе цемента, в которых в качестве наполнителя использовались песок или карбонат кальция, были просты в нанесении, но подвержены скоплению пыли, плохой химической стойкости и образованию плесени. Позже были разработаны герметики на основе эпоксидных смол и силикона, обеспечивающие лучшую гидроизоляцию и устойчивость к образованию пятен, но имеющие более высокую стоимость.
Недавно были разработаны эластичные водонепроницаемые герметики Polyaspartic, не содержащие растворителей и не имеющие запаха, с отличными показателями удлинения, прочности на разрыв и износостойкости. Полиаспарагиновые герметики быстро вытесняют герметики на основе цемента. В октябре 2021 года Китайская ассоциация стандартизации инженерного строительства официально утвердила Герметик для межплиточных швов Polyaspartic стандарт. Эти продукты обеспечивают нулевой уровень выбросов летучих органических соединений, соответствуют целям по снижению выбросов углекислого газа и защите окружающей среды, а также заполняют пробел на внутреннем рынке высококачественных экологичных герметиков.
Полиаспарагиновые материалы легко поддаются рецептурной разработке, обладают отличными эксплуатационными характеристиками и являются экологичными, что соответствует современным целям устойчивого развития. По сравнению с традиционными полиуретановыми смолами полиаспарагиновые системы отличаются более простой переработкой, более широкой применимостью и надёжными характеристиками даже при отрицательных температурах. Однако исследования защитных применений полиаспарагиновых материалов как внутри страны, так и за рубежом пока остаются ограниченными. Для дальнейшей оптимизации их свойств требуется более глубокое изучение следующих направлений:
- Разработка композитов: Сочетание полиаспарагиновых материалов с высокоэффективными волокнами и тканями для достижения синергетического эффекта (1+1>2) станет важным направлением исследований.
- Модификация материала: Введение силиконовых смол в основу полимера или включение наночастиц для формирования сшитых сетевых структур может улучшить микроструктуру и повысить высокотемпературные, водонепроницаемые и ударопрочные характеристики.
- Инновации в процессах: Преодоление ключевых трудностей в синтезе полиаспарагиновых компонентов для разработки многофункциональных высокопрочных полиаспарагиновых материалов, пригодных для отечественного промышленного производства.
- Улучшение герметичности: Поскольку технология полиаспарагиновых герметиков для швов всё ещё находится на стадии развития, а такие продукты в настоящее время производят лишь немногие компании, необходимы дальнейшие исследования и продвижение для достижения широкого рыночного применения.
Компания Feiyang Protech уже 30 лет специализируется на производстве сырья для полиаспарагиновых покрытий и может предоставить полиаспарагиновые смолы, отвердители и рецептуры покрытий. Не стесняйтесь обращаться к нам: [email protected]
Список наших продуктов:
Свяжитесь с нашей технической командой сегодня, чтобы узнать, как передовые полиаспарагиновые решения Feiyang Protech могут изменить вашу стратегию нанесения покрытий. Свяжитесь с нашей технической группой