Sa 2025, ang industriya sa coating nagpadali padulong sa duha ka tumong nga "green transformation" ug "performance upgrading." Sa mga high-end nga natad sa coating sama sa automotive ug rail transit, ang mga waterborne coatings miuswag gikan sa "alternative options" ngadto sa "mainstream choices" tungod sa ilang ubos nga VOC emissions, kaluwasan, ug non-toxicity. Bisan pa, aron matubag ang mga panginahanglan sa lisod nga mga senaryo sa aplikasyon (pananglitan, taas nga humidity ug kusog nga corrosion) ug ang mas taas nga kinahanglanon sa mga tiggamit alang sa kalig-on ug functionality sa coating, ang mga teknolohikal nga kalampusan sa waterborne polyurethane (WPU) coatings nagpadayon. Sa 2025, ang mga inobasyon sa industriya sa formula optimization, chemical modification, ug functional design nakahatag og bag-ong kusog niining sektor.
Pagpalalom sa Batakang Sistema: Gikan sa "Pag-tune sa Ratio" ngadto sa "Balanse sa Pagganap"
Isip "lider sa performance" taliwala sa kasamtangang mga waterborne coatings, ang two-component waterborne polyurethane (WB 2K-PUR) nag-atubang og usa ka dakong hagit: ang pagbalanse sa ratio ug performance sa mga polyol system. Karong tuiga, ang mga research team nagpahigayon og lawom nga eksplorasyon sa synergistic effects sa polyether polyol (PTMEG) ug polyester polyol (P1012).
Sa naandan, ang polyester polyol nagpalambo sa mekanikal nga kusog ug densidad sa coating tungod sa dasok nga intermolecular hydrogen bond, apan ang sobra nga pagdugang nagpakunhod sa resistensya sa tubig tungod sa kusog nga hydrophilicity sa mga ester group. Gipamatud-an sa mga eksperimento nga kung ang P1012 nagkantidad og 40% (g/g) sa polyol system, usa ka "golden balance" ang makab-ot: ang hydrogen bond nagdugang sa pisikal nga crosslink density nga wala’y sobra nga hydrophilicity, nga nag-optimize sa komprehensibo nga performance sa coating—lakip ang resistensya sa salt spray, resistensya sa tubig, ug tensile strength. Kini nga konklusyon naghatag og klaro nga giya alang sa WB 2K-PUR basic formula design, labi na alang sa mga senaryo sama sa automotive chassis ug rail vehicle metal parts nga nanginahanglan og mekanikal nga performance ug resistensya sa corrosion.
"Paghiusa sa Katig-a ug Pagka-flexible": Ang Kemikal nga Pag-usab Nagbukas sa Bag-ong mga Utlanan sa Pag-obra
Samtang ang basic ratio optimization usa ka "fine adjustment," ang kemikal nga pagbag-o nagrepresentar sa usa ka "qualitative leap" para sa waterborne polyurethane. Duha ka modification paths ang mipatigbabaw karong tuiga:
Dalan 1: Sinergistikong Pagpalambo gamit ang Polysiloxane ug Terpene Derivatives
Ang kombinasyon sa low-surface-energy polysiloxane (PMMS) ug hydrophobic terpene derivatives naghatag sa WPU og duha ka kabtangan nga "superhydrophobicity + high rigidity." Giandam sa mga tigdukiduki ang hydroxyl-terminated polysiloxane (PMMS) gamit ang 3-mercaptopropylmethyldimethoxysilane ug octamethylcyclotetrasiloxane, dayon gisumpay ang isobornyl acrylate (usa ka derivative sa biomass-derived camphene) ngadto sa PMMS side chains pinaagi sa UV-initiated thiol-ene click reaction aron maporma ang terpene-based polysiloxane (PMMS-I).
Ang giusab nga WPU nagpakita og talagsaong mga kalamboan: ang static water contact angle misaka gikan sa 70.7° ngadto sa 101.2° (hapit na sa superhydrophobicity nga sama sa dahon sa lotus), ang pagsuhop sa tubig miubos gikan sa 16.0% ngadto sa 6.9%, ug ang tensile strength misaka gikan sa 4.70MPa ngadto sa 8.82MPa tungod sa rigid terpene ring structure. Ang Thermogravimetric analysis nagpadayag usab og mas maayong thermal stability. Kini nga teknolohiya nagtanyag og integrated nga "anti-fouling + weather-resistant" nga solusyon para sa mga exterior parts sa rail transit sama sa mga roof panel ug side skirt.
Dalan 2: Ang Polyimine Crosslinking Nagpahimo sa Teknolohiya sa "Pag-ayo sa Kaugalingon"
Ang self-healing mitumaw isip usa ka sikat nga teknolohiya sa mga coatings, ug ang panukiduki karong tuiga naghiusa niini sa mekanikal nga performance sa WPU aron makab-ot ang duha ka breakthrough sa "high performance + self-healing ability." Ang Crosslinked WPU nga giandam gamit ang polybutylene glycol (PTMG), isophorone diisocyanate (IPDI), ug polyimine (PEI) isip crosslinker nagpakita og impresibong mekanikal nga mga kabtangan: tensile strength nga 17.12MPa ug elongation sa break nga 512.25% (hapit sa rubber flexibility).
Labaw sa tanan, kini hingpit nga mamaayo sa iyang kaugalingon sulod sa 24 oras sa 30°C—mobalik sa 3.26MPa tensile strength ug 450.94% elongation human sa pag-ayo. Kini naghimo niini nga angay kaayo alang sa mga parte nga daling magasgas sama sa mga bumper sa sakyanan ug mga interior sa riles, nga makapakunhod pag-ayo sa gasto sa pagmentinar.
“Nanoscale Intelligent Control”: Usa ka “Rebolusyon sa Ibabaw” para sa mga Anti-Fouling Coatings
Ang anti-graffiti ug dali limpyohan mao ang mga importanteng panginahanglan alang sa mga high-end coatings. Karong tuiga, usa ka fouling-resistant coating (NP-GLIDE) nga gibase sa "liquid-like PDMS nanopools" ang nakadani sa atensyon. Ang kinauyokan nga prinsipyo niini naglakip sa pagsumpay sa polydimethylsiloxane (PDMS) side chains ngadto sa usa ka water-dispersible polyol backbone pinaagi sa graft copolymer polyol-g-PDMS, nga nagporma og "nanopools" nga mas gamay sa 30nm ang diyametro.
Ang pagpayaman sa PDMS niining mga nanopool naghatag sa coating og usa ka nawong nga "sama sa likido"—ang tanang test liquids nga adunay surface tension nga labaw sa 23mN/m (pananglitan, kape, mga lama sa lana) modausdos nga dili magbilin og mga marka. Bisan pa sa katig-a nga 3H (hapit sa ordinaryo nga bildo), ang coating nagpabilin sa maayo kaayong anti-fouling performance.
Dugang pa, usa ka estratehiya sa "physical barrier + mild cleaning" nga kontra-graffiti ang gisugyot: pagpaila sa IPDI trimer ngadto sa HDT-based polyisocyanate aron mapalambo ang film density ug mapugngan ang pagsulod sa graffiti, samtang gikontrol ang pagbalhin sa mga silicone/fluorine segment aron masiguro ang dugay nga ubos nga surface energy. Inubanan sa DMA (Dynamic Mechanical Analysis) para sa tukmang crosslink density control ug XPS (X-ray Photoelectron Spectroscopy) para sa interface migration characterization, kini nga teknolohiya andam na alang sa industriyalisasyon ug gilauman nga mahimong usa ka bag-ong benchmark para sa anti-fouling sa automotive paint ug 3C product casings.
Konklusyon
Sa 2025, ang teknolohiya sa WPU coating mobalhin gikan sa "single-performance improvement" ngadto sa "multi-functional integration." Pinaagi man sa basic formula optimization, mga bag-ong kalamboan sa kemikal nga pagbag-o, o mga inobasyon sa functional design, ang kinauyokan nga lohika nagtuyok sa paghiusa sa "environmental friendly" ug "high performance." Alang sa mga industriya sama sa automotive ug rail transit, kini nga mga pag-uswag sa teknolohiya dili lamang nagpalugway sa kinabuhi sa coating ug nagpamenos sa mga gasto sa pagmentinar apan nagduso usab sa doble nga mga pag-upgrade sa "green manufacturing" ug "high-end user experience."
Oras sa pag-post: Nob-14-2025