Anzahl Durchsuchen:0 Autor:Site Editor veröffentlichen Zeit: 2025-07-10 Herkunft:Powered
Warum halten einige Beschichtungen länger und widerstehen Schaden besser? Das Geheimnis liegt in der Vernetzung. Das Wasser übertragene Polyurethan, ein vielseitiges Polymer, erhöht die Haltbarkeit durch Vernetzung. In diesem Artikel erfahren Sie etwas über Vernetzungstechniken und Mittel, die wassergebürtes Polyurethan in robuste Materialien verwandeln. Wir werden ihre Vorteile, Herausforderungen und zukünftigen Trends in der Polymerchemie untersuchen. Entdecken Sie, wie sich diese Innovationen auf industrielle Anwendungen auswirken und die Fortschritte in nachhaltigen Materialien vorantreiben.
Die Vernetzung tritt auf, wenn sich Polymerketten durch chemische Bindungen verbinden und ein Netzwerk bilden. Anstatt getrennte Stränge zu sein, verbinden sich diese Ketten miteinander, um eine stärkere, stabilere Struktur zu erzeugen. In wasserbetriebem Polyurethan verwandelt die Vernetzung die molekularen Ketten aus hauptsächlich linearen oder verzweigten Formen in ein dreidimensionales Netzwerk. Dieses Netzwerk verbessert die Gesamtstärke und Haltbarkeit des Materials.
Stellen Sie sich vor, Sie verbinden Seile mit Knoten. Wenn Seile locker sind, können sie sich leicht dehnen und brechen. Aber wenn sie an mehreren Stellen zusammengebunden sind, werden sie hart und widersetzen sich, auseinander zu ziehen. In ähnlicher Weise widerstehen vernetzte Polymere der Verformung und Schäden besser.
Vernerzung von Wasserborne Polyurethan bietet viele Vorteile:
Verbesserte mechanische Festigkeit: Die Netzwerkstruktur widersetzt sich auf das Riss und Dehnen. Dies bedeutet, dass Beschichtungen oder Filme aus vernetztem Polyurethan länger unter Stress dauern.
Bessere Wasserbeständigkeit: Vernetzte Filme verhindern, dass Wassermoleküle leicht eindringen. Dies verbessert die Haltbarkeit in feuchten oder nassen Umgebungen.
Verbesserter chemischer Resistenz: Das dichte Netzwerk blockiert Chemikalien, wenn sie die Polymerketten abbauen. Es schützt Oberflächen vor Säuren, Basen und Lösungsmitteln.
Höhere thermische Stabilität: Vernetzte Polymere halten höhere Temperaturen, ohne zu schmelzen oder zu deformieren. Dies macht sie für Wärme-exponierte Anwendungen geeignet.
Reduzierte Löslichkeit: Im Gegensatz zu linearen Polymeren, die in Lösungsmitteln auflösen oder anschwellen, bleiben vernetzte Vernetzung intakt und erhalten ihre Form und Funktion.
Diese Vorteile lassen mit Wasser übertragene Polyurethan-Polyurethan ideal für Beschichtungen, Klebstoffe und Dichtungsmittel, die eine langfristige Leistung erfordern.
Die Vernetzung in wasserbetriebem Polyurethan erfolgt hauptsächlich durch zwei Methoden: intern und extern.
Interne Vernetzung: Diese Methode führt während der Polymersynthese multifunktionale Moleküle ein. Zum Beispiel ersetzen trifunktionelle Alkohole oder Isocyanate einige Diolen oder Diisocyanate. Diese multifunktionalen Komponenten wirken als Verzweigungspunkte und verbinden Polymerketten intern. Das Ergebnis ist ein teilweise vernetztes Polymer, das als Emulsion in Wasser dispergiert ist. Die interne Vernetzung verbessert die Filmstärke, ohne zusätzliche Zusatzstoffe während der Anwendung zu benötigen.
Außenvernetzung: Eine externe Vernetzung tritt nach der Herstellung der Polyurethan -Dispersion auf. Ein separates Vernetzungsmittel wird kurz vor dem Gebrauch in das wässrige Polyurethan gemischt. Wenn die Beschichtung trocknet oder erhitzt wird, reagiert das Mittel mit funktionellen Gruppen auf den Polymerketten und bildet Vernetzungen. Dieses Zwei-Komponenten-System ermöglicht die Anpassung der Filmeigenschaften durch Ändern des Typs oder der Menge des Vernetzers. Es erfordert jedoch eine sorgfältige Mischung und hat eine begrenzte Lebensdauer des Topfes.
Andere Vernerzungsansätze umfassen strahlungsbedingte Vernetzung oder physikalische Vernetzung, aber die chemische Vernetzung durch interne oder externe Methoden tritt am häufigsten in Wasser-Polyurethansystemen auf.
Jede Methode bietet Kompromisse zwischen einfacher Verarbeitung, Filmeigenschaften und Stabilität. Die Auswahl des richtigen Ansatzes hängt von den Anforderungen der Anwendung an Haltbarkeit, Flexibilität und Umweltwiderstand ab.
Die interne Vernetzung tritt während der Synthese von Wasser übertragenen Polyurethan auf. Anstatt nur einfache Diolen oder Diisocyanate zu verwenden, führen wir trifunktionelle oder multifunktionale Moleküle ein. Diese Moleküle haben drei oder mehr reaktive Stellen, die Polymerketten intern verbinden. Beispielsweise hat ein trifunktionaler Alkohol drei Hydroxylgruppen, sodass er sich mit mehreren Ketten verbinden kann. In ähnlicher Weise haben trifunktionelle Isocyanate drei Isocyanatgruppen, die mit Hydroxylgruppen auf Polyolen reagieren.
Diese multifunktionalen Bausteine wirken wie Anschlusspunkte und schaffen ein Netzwerk im Polymer. Stellen Sie sich ein Fischnetz vor: Die Knoten, an denen sich Linien treffen, sind wie diese trifunktionellen Moleküle, die die Ketten zusammenhalten. Dieses interne Netzwerk bildet während der Polymerisation, sodass die Polyurethanemulsion bereits vor der Anwendung eine vernetzte Struktur enthält.
Ein großer Vorteil ist Einfachheit. Da die Vernetzung während der Synthese auftritt, werden später keine zusätzlichen Zusatzstoffe benötigt. Dies reduziert die Komplexität der Formulierung und potenzielle Mischfehler. Die Emulsion bleibt stabil und leicht zu handhaben.
Die interne Vernetzung verbessert auch die mechanische Festigkeit und die Wasserbeständigkeit. Die Netzwerkstruktur schränkt die Kettenbewegung ein und macht den endgültigen Film härter und schwillt weniger in Wasser an. Es verbessert auch die thermische Stabilität, da die vernetzten Ketten der Wärmeverformung besser widerstehen.
Darüber hinaus führt die interne Vernetzung oft zu einer besseren Filmgleichheit. Da sich während des Polymerwachstums Kreuzungen bilden, ist das Netzwerk über das Material hinweg homogener. Dies kann die Klarheit und Oberflächenglattheit in Beschichtungen verbessern.
Die interne Vernetzung hat jedoch einige Herausforderungen. Die Kontrolle des Vernetzungsgrades ist schwierig. Zu viel Vernetzung kann das Polymer zu starr oder spröde machen und die Flexibilität verringern. Zu wenig bietet möglicherweise nicht genügend Verbesserungen der Haltbarkeit.
Sobald das Polymer synthetisiert ist, wird die Vernetzungsdichte festgelegt. Sie können die Filmeigenschaften später nicht anpassen, indem Sie mehr Vernetzer hinzufügen. Dies begrenzt die Anpassung für bestimmte Anwendungen.
Ein weiteres Problem sind potenzielle Verarbeitungsschwierigkeiten. Hochverbinde Emulsionen können eine höhere Viskosität aufweisen, die die Sprühbarkeit oder den Fluss beeinflusst. Das Ausgleich von Vernetzungsdichte und Verarbeitbarkeit erfordert eine sorgfältige Formulierungskontrolle.
Schließlich erreicht die interne Vernetzung möglicherweise nicht die höchstmögliche Vernetzungsdichte. Externe Vernetzungsmethoden bieten häufig stärkere Netzwerkstrukturen, da die Vernetzung während der Filmbildung reagieren und eine vollständigere Netzwerkbildung ermöglicht.
Trotz dieser Einschränkungen bleibt die interne Vernetzung für die Herstellung von wachstoffgetragenen Polyurethanen mit verbesserter Haltbarkeit und Stabilität beliebt. Seine Benutzerfreundlichkeit und die inhärente Netzwerkstruktur machen es zu einer wertvollen Technik in vielen Beschichtungen und Klebungsanwendungen.
Die externe Vernetzung im wachsamen Polyurethan funktioniert normalerweise als Zweikomponentensystem. Wir nehmen die Basis -Polyurethan -Dispersion und mischen sie kurz vor der Verwendung mit einem separaten Vernetzungsmittel. Dieses Mischen löst eine chemische Reaktion während der Filmbildung oder nach dem Trocknen aus und erzeugt ein vernetztes Netzwerk. Die beiden Komponenten bleiben bis zum Kombination getrennt, was Flexibilität bei der Handhabung und Lagerung bietet.
Dieser Ansatz ermöglicht es den Herstellern, die Eigenschaften des endgültigen Films durch Ändern des Typs oder der Menge des hinzugefügten Vernetzers anzupassen. Zum Beispiel erhöht das Hinzufügen von mehr Vernetzung die Filmhärte und chemische Resistenz im Allgemeinen. Das Vernetzungsmittel reagiert mit funktionellen Gruppen auf den Polyurethanketten wie Hydroxyl- oder Carboxylgruppen und bilden kovalente Bindungen, die Ketten miteinander verbinden.
Durch die Verwendung externer Vernetzungen können wir die Filmleistung auf bestimmte Anforderungen anpassen. Verschiedene Vernetzungsmittel bieten einzigartige Vorteile:
Polyisocyanat -Vernetzer: Diese reagieren mit Hydroxylgruppen, um starke Urethanverbindungen zu bilden. Hydrophile Polyisozyanate dispergieren gut im Wasser, was sie ideal für Wassersysteme macht. Sie verbessern die mechanische Festigkeit, chemische Resistenz und die thermische Stabilität.
Aziridin -Vernetzer: Aziridine reagieren schnell bei Raumtemperatur mit Carboxyl- und Hydroxylgruppen, wodurch die Wasserbeständigkeit verbessert wird. Sie sind wirksam, aber giftig und haben einen starken Ammoniakgeruch, daher erfordern sie eine sorgfältige Handhabung.
Polycarbodiimid -Vernetzer: Diese reagieren mit Carboxylgruppen unter sauren Bedingungen. Ihre Vernetzung tritt während der Filmtrocknung als pH -Wert auf und sorgt für eine verbesserte Adhäsion und Feuchtigkeitsbeständigkeit. Sie haben eine längere Topflebensdauer und weniger vergilbt im Vergleich zu Aziridinen.
Durch die Auswahl des richtigen Vernetzers und der Dosierung können die Formulierer Zähigkeit, Flexibilität und Haltbarkeit in Einklang bringen. Zum Beispiel verbessert die Erhöhung der Polyisocyanatgehalt die Härte, kann jedoch die Flexibilität verringern. Das Anpassen der Aziridinspiegel kann die Wasserbeständigkeit verbessern, aber die Toxizitätsbedenken erhöhen.
Eine wichtige Überlegung bei der externen Vernetzung ist die Topflebensdauer - die nutzbare Zeit nach dem Mischen der beiden Komponenten. Da der Vernetzer mit dem Polyurethan reagiert, wird die Mischung allmählich verdickt und verliert die Arbeitsfähigkeit. Die typische Topflebensdauer reicht von wenigen Stunden bis zu 12 Stunden, abhängig vom Audlinkertyp und der Konzentration.
Zum Beispiel:
Polyisocyanat -Vernetzungssysteme haben häufig eine Topflebensdauer von 4 bis 6 Stunden. Darüber hinaus wird die Mischung zu viskoös, um reibungslos anzuwenden.
Aziridinsysteme erfordern normalerweise innerhalb von 24 Stunden aufgrund von Selbstpolymerisationsrisiken.
Polycarbodiimid -Vernetzer bieten rund 12 Stunden längerer Topflebensdauer und ermöglichen flexiblere Anwendungsfenster.
Aufgrund der begrenzten Topflebensdauer erfordert die externe Vernetzung eine präzise Mischung kurz vor der Anwendung. Die Ausrüstung muss eine einheitliche Dispersion des Vernetzers in der Polyurethanispersion sicherstellen. Bei unsachgemäßer Mischung kann im endgültigen Film ungleiche Heilung oder Mängel führen.
Außerdem muss das gemischte System häufig versiegelt werden, um vorzeitige Reaktion mit Feuchtigkeit oder Luft zu verhindern. Die Temperaturkontrolle während der Lagerung und Anwendung beeinflusst die Töpferleben und die Filmleistung weiter.
Zusammenfassend bieten externe Vernetzungstechniken eine vielseitige Methode zur Verbesserung von wässrigen Polyurethanfilmen. Sie ermöglichen die Immobilienabstimmung durch die Auswahl und Dosierung von Crosslinker, erfordern jedoch während des Gebrauchs eine sorgfältige Vorbereitung und das Timing.
Waterborne Polyurethanbeschichtungen verlassen sich stark auf Vernetzungsmittel, um ihre Leistung zu steigern. Diese Wirkstoffe erzeugen chemische Brücken zwischen Polymerketten und bilden ein hartes, langlebiges Netzwerk. Lassen Sie uns die Haupttypen untersuchen, die üblicherweise in Wasser -Polyurethan -Systemen verwendet werden.
Polyisocyanate gehören zu den beliebtesten Vernetzern für Wasser -Polyurethane. Sie kommen in zwei Hauptformen: hydrophob und hydrophil.
Hydrophobe Polyisocyanate wie HDI (Hexamethylen-Diisocyanat), IPDI-Trimere (Isophoron-Diisocyanat) und IDI-Trimere (Isophoron-Diisocyanat) sind nicht wässrig. Um sie in Wasserbetriebssystemen zu verwenden, benötigen sie eine hohe Mischung, um sich ordnungsgemäß zu zerstreuen.
Hydrophile Polyisozyanate werden so modifiziert, dass sie leicht in Wasser dispergieren. Dies macht sie ideal für waterbasierte Polyurethanbeschichtungen und Klebstoffe. Sie reagieren langsam mit Wasser und bewahren die aktiven NCO -Gruppen (Isocyanat) während der Filmbildung mit Hydroxylgruppen. Diese langsame Reaktion verbessert die Eigenschaften des Topflebens und der Film.
Typischerweise sind Polyisocyanat-Vernetzer zu 100% nichtflüchtigen Flüssigkeiten, obwohl einige in organischen Lösungsmitteln wie Butylacetat oder Dipropylenglykol-Dimethylether erhältlich sind. Die übliche Dosierung reicht von 1% bis 5% zum Gewicht. Zu viel Hinzufügen kann den Film zu hart und spröde machen. Die Topflebensdauer dauert normalerweise 4 bis 6 Stunden nach dem Mischen, sodass eine versiegelte Lagerung erforderlich ist, um eine vorzeitige Reaktion zu vermeiden.
Aziridine sind eine weitere Klasse von Vernetzern, die in Wasserbetrieb -Polyurethanen verwendet werden, insbesondere in Carboxylgruppen. Sie reagieren schnell bei Raumtemperatur mit Carboxyl- und Hydroxylgruppen und bilden Vernetzungen, die die Wasserbeständigkeit verbessern.
Aziridine enthalten typischerweise mehrere Aziridinringe, wodurch sie sehr reaktiv sind. Ihre Dosierung liegt zwischen 1% und 4%. Sie haben jedoch einige Nachteile:
Toxizitätsbedenken erfordern eine sorgfältige Handhabung.
Sie geben während des Gebrauchs einen starken ammoniakähnlichen Geruch aus.
Sie neigen dazu, sich unter sauren Bedingungen selbst zu polymerisieren und die Topflebensdauer auf etwa 24 Stunden zu beschränken.
Einige Formulierer fügen Aziridine zu alkalischen Emulsionen hinzu, um interne Vernetzungssysteme zu bilden, indem sie den pH -Wert steuern, wodurch die Stabilität verbessert wird. Trotz ihrer Wirksamkeit begrenzen Sicherheit und Kostenprobleme den Einsatz von Aziridin.
Polycarbodiimide haben als sicherere und wirksame Vernetzer für wasserbezogene Polyurethane an Popularität gewonnen. Sie sind helle gelbe transparente Flüssigkeiten, die die Adhäsion und Feuchtigkeitsbeständigkeit verbessern.
Diese Mittel reagieren hauptsächlich mit Carboxylgruppen, und ihre Vernetzung ist säurekatalysiert. Während des Trocknens des Films verdampfen Wasser und Neutralisatoren, die den pH -Wert senken und die Vernetzung auslösen. Dieser Vorgang tritt normalerweise bei Raumtemperatur auf und bietet Energieeinsparungen.
Die Dosierung reicht typischerweise zwischen 5% und 10%, obwohl einige Formulierungen weniger verwenden. Polycarbodiimides bieten eine längere Lebensdauer des Topfes - 12 Stunden - vergleichbar mit Aziridinen. Sie verursachen auch weniger vergilbt und erhalten die Klarheit der Beschichtung.
Die meisten Polycarbodiimide sind hydrophob und schwer in Wasser zu zerstreuen. Um dies zu überwinden, modifizieren die Hersteller sie mit Polyethylenglykol (PEG) -Ketten (PEG), wodurch die Wasserdispersion für eine leichtere Formulierung verbessert wird.
Neben diesen Haupttypen finden mehrere andere Vernetzer in Wasserbetrieb -Polyurethansystemen verwendet:
Epoxidverbindungen reagieren mit Aminen oder Hydroxylgruppen, um starke Netzwerke zu bilden.
Epoxidsilanes bieten eine Haftung für anorganische Substrate und verbessern die Haltbarkeit.
N-Methylol-Verbindungen wirken als Formaldehydspender, die Vernetzung mit Hydroxylgruppen.
Polyamine bieten eine schnelle Aushärtung und verbesserte mechanische Eigenschaften.
Jeder Vernetzer -Typ bringt einzigartige Vorteile und Herausforderungen mit sich. Die Wahl hängt von Anwendungsbedürfnissen wie Flexibilität, Härte, chemischer Resistenz und Umweltüberlegungen ab.
Die Vernetzung steigert dramatisch die mechanische Stärke des Wassers von Wasser. Durch die Verknüpfung von Polymerketten mit einem dreidimensionalen Netzwerk verhindert es, dass Ketten leicht aneinander vorbei rutschen. Dieses Netzwerk wirkt wie ein Web und verteilt angewandte Kräfte im gesamten Material. Infolgedessen widersetzt sich das Polymer, sich viel besser zu rennen, zu dehnen und zu deformieren als nicht gekreuzte Versionen.
Zum Beispiel zeigen vernetzte Filme eine höhere Zugfestigkeit und eine verbesserte Abriebfestigkeit. Die Steifheit oder der Modul des Materials nimmt ebenfalls zu und sorgen für eine größere strukturelle Integrität. Der Grad der Vernetzung von Angelegenheiten: Die mäßige Vernetzung kann die Flexibilität aufrechterhalten, aber eine übermäßige Vernetzung kann zu Brödeln führen. Das richtige Gleichgewicht zu finden, sorgt für Zähigkeit, ohne die Elastizität zu beeinträchtigen.
Diese mechanische Verstärkung ist für Beschichtungen, Klebstoffe und Dichtungsmittel, die mechanischer Verschleiß oder Spannung ausgesetzt sind, unerlässlich. Es erweitert die Produktlebensdauer und hält die Leistung unter harten Bedingungen aufrecht.
Vernetzte, wassergebundenes Polyurethan zeigt eine verbesserte thermische Stabilität im Vergleich zu linearen Polymeren. Die kovalenten Bindungen, die während der Vernetzung gebildet wurden, schränken die molekulare Bewegung ein und erfordern mehr Energie, um die Struktur abzubauen. Dies führt zu höheren Schmelzpunkten und Glasübergangstemperaturen (TG).
Aus diesem Grund kann vernetzte Polyurethan erhöhten Temperaturen standhalten, ohne zu schmelzen, zu weicher oder die Form zu verlieren. Es widersetzt sich der thermischen Verformung und dem Verschlechterung, was es für Anwendungen mit Wärmeexposition geeignet ist.
Zum Beispiel behalten Kreuzverbindungen an Kfz -Teilen oder elektronischen Geräten die Integrität unter Temperaturschwankungen. Dieser thermische Widerstand unterstützt auch die Verarbeitungsstabilität während der Heilungs- und Trocknungsphasen.
Das Ausmaß der thermischen Verbesserung hängt von der Vernetzungsdichte und der chemischen Natur der verwendeten Vernetzer ab. Weitere Vernetzungen erhöhen typischerweise TG und Wärmefestigkeit, aber wiederum kann eine übermäßige Vernetzung die Flexibilität verringern.
Die Vernetzung verbessert den chemischen Widerstand, indem ein dichtes Netzwerk geschaffen wird, das Lösungsmittel und aggressive Chemikalien aus durchdringenden Polymerketten blockiert. Dieser Barriereffekt reduziert Schwellungen, Auflösung oder Abbau, wenn sie Säuren, Basen, Ölen oder Lösungsmitteln ausgesetzt sind.
Die miteinander verbundene Struktur begrenzt die Mobilität von Polymerketten und erschwert es Chemikalien, Bindungen anzugreifen oder zu brechen. Infolgedessen schützen vernetzte, wasserbasierte Polyurethanbeschichtungen Substrate vor Korrosion und chemischen Schäden.
Zusätzlich zeigen vernetzte Polymere eine verringerte Löslichkeit. Im Gegensatz zu linearen Polymeren, die sich leicht auflösen oder anschwellen, bleiben vernetzte Materialien in vielen Lösungsmitteln intakt. Diese Eigenschaft ist entscheidend für Beschichtungen, die Reinigungsmitteln oder harten Umgebungen ausgesetzt sind.
Zum Beispiel zeigen Beschichtungen, die mit Polyisocyanaten oder Polycarbodiimiden vernetzt sind, eine hervorragende Resistenz gegen Wasser, Alkohole und gemeinsame Industriechemikalien. Dies gewährleistet eine langfristige Haltbarkeit und das Aussehen.
Zusammenfassend verwandelt die Vernetzung wassergebürtes Polyurethan in ein härteres, hitzebeständigeres und chemisch stabileres Material. Diese Immobilienverbesserungen erweitern das Anwendungsbereich und verbessern die Leistung unter anspruchsvollen Bedingungen.
Die Nachfrage nach biobasierten Vernetzungsmitteln wächst schnell. Sie stammen aus erneuerbaren Quellen wie Pflanzen oder natürlichen Extrakten. Die Verwendung dieser Agenten hilft, die Abhängigkeit von fossilen Brennstoffen zu verringern und die Umwelteinflüsse zu senken. Zum Beispiel werden einige Bio-Basis-Vernetzer aus Pflanzenölen, Lignin oder Zucker hergestellt. Diese Materialien enthalten häufig reaktive Gruppen, die in Polymeren starke Bindungen bilden können.
Bio-basierte Vernetzer können eine gute Leistung bieten und gleichzeitig biologisch abbaubar oder weniger giftig sind. Dies macht sie attraktiv für Beschichtungen und Klebstoffe, bei denen Nachhaltigkeit Priorität hat. Forscher untersuchen neue Verbindungen wie Gallussäurederivate oder Bio-Epoxien, um traditionelle Isocyanate oder Aziridine zu ersetzen. Obwohl sich diese Alternativen immer noch entwickeln, sind sie vielversprechend, wenn sie konventionelle Vernetzer in Bezug auf Haltbarkeit und Widerstand übereinstimmen oder übertreffen.
Wasserbeschichtungen werden aufgrund von niedrigen VOC -Emissionen und einer leichteren Bereinigung immer beliebter. Die Vernetzungstechnologie entwickelt sich, um ihre Leistung zu verbessern, ohne die Umweltvorteile zu beeinträchtigen. Neue Vernetzer, die speziell für Wasserbetriebesysteme entwickelt wurden, bieten eine bessere Dispersion und Reaktivität bei Raumtemperatur.
Beispielsweise verbessern modifizierte Polycarbodiimide mit Polyethylenglykolketten die Wasserkompatibilität und ermöglichen stabile Emulsionen und gleichmäßige Filme. Niedrigtemperaturhärtungsvernöser reduzieren den Energieverbrauch und beschleunigen die Produktion. Einige Systeme kombinieren die interne und externe Vernetzung für eine verstärkte mechanische Festigkeit und chemische Resistenz.
Diese Fortschritte helfen auf wasserbasierten Beschichtungen auf Lösungsmittelbasis in anspruchsvollen Anwendungen wie Automobil- oder Industriebeschichtungen. Sie ermöglichen auch dünnere Filme mit schnelleren Trocknungszeiten und verbessern die Produktivität.
Selbstheilende Polymere repräsentieren eine aufregende Grenze in der Vernetzungstechnologie. Diese Materialien können kleine Risse reparieren oder autonom beschädigen, die Lebensdauer verlängern und die Wartung verringern. Selbstheilung wird häufig durch Einbeziehen dynamischer kovalenter Bindungen oder reversibler Vernetzungsstellen erreicht.
Zum Beispiel bilden bestimmte Vernetzer Bindungen, die unter milden Bedingungen brechen und reformieren, sodass das Polymernetzwerk nach mechanischen Schäden 'heilen'. Einige Systeme verwenden Mikrokapseln, die Heilmittel freisetzen, wenn sie durch Risse ausgelöst werden. Andere verlassen sich auf supramolekulare Wechselwirkungen wie Wasserstoffbrückenbindung oder Metall-Ligand-Koordination.
In wässrigem Polyurethan kann die Integration selbstheilender Vernetzer die Haltbarkeit für Beschichtungen verbessern, die Verschleiß oder Umweltstress ausgesetzt sind. Diese Technologie entsteht immer noch, ist jedoch vielversprechend für länger anhaltende, intelligentere Materialien in Automobil-, Elektronik- und Schutzbeschichtungen.
Die Vernetzung in wasserbetriebenem Polyurethan verstärkt die Stärke, die Wasserbeständigkeit und die Haltbarkeit. Zu den Techniken gehören interne und externe Methoden, die Wirkstoffe wie Polyisocyanate und Aziridine verwenden. Diese Verbesserungen kommen industrielle Anwendungen wie Beschichtungen und Klebstoffen zugute. Zukünftige Trends konzentrieren sich auf biobasierte Agenten, fortschrittliche Wasserbeschichtungen und Selbstheilungsmaterialien und vielversprechende nachhaltige und effiziente Lösungen.
A: Die Vernetzung verbindet Polymerketten durch chemische Bindungen und bildet ein Netzwerk, das die Festigkeit und Haltbarkeit verbessert.
A: Die Vernetzung verbessert die mechanische Festigkeit, die Wasserbeständigkeit, den chemischen Widerstand, die thermische Stabilität und verringert die Löslichkeit.
A: Die interne Vernetzung tritt während der Synthese auf, während die externe Vernetzung das Hinzufügen von Wirkstoffen vor der Anwendung umfasst.
A: Polyisocyanate, Aziridine und Polycarbodiimide sind beliebte Vernetzungsmittel für wassergebundenes Polyurethan.