Sa taong 2025, ang industriya ng patong ay bumibilis patungo sa dalawahang layunin ng "berdeng pagbabago" at "pag-upgrade ng pagganap." Sa mga high-end na larangan ng patong tulad ng automotive at rail transit, ang mga patong na dala ng tubig ay umunlad mula sa "mga alternatibong opsyon" patungo sa "mga pangunahing pagpipilian" dahil sa kanilang mababang emisyon ng VOC, kaligtasan, at hindi nakakalason. Gayunpaman, upang matugunan ang mga hinihingi ng malupit na mga sitwasyon ng aplikasyon (hal., mataas na humidity at malakas na kalawang) at ang mas mataas na mga kinakailangan ng mga gumagamit para sa tibay at paggana ng patong, ang mga teknolohikal na tagumpay sa mga patong na dala ng tubig na polyurethane (WPU) ay nagpapatuloy nang mabilis. Sa taong 2025, ang mga inobasyon sa industriya sa pag-optimize ng formula, pagbabago ng kemikal, at disenyo ng paggana ay nagdulot ng bagong sigla sa sektor na ito.
Pagpapalalim ng Pangunahing Sistema: Mula sa "Pag-tune ng Ratio" Tungo sa "Balanse ng Pagganap"
Bilang "nangunguna sa pagganap" sa mga kasalukuyang waterborne coatings, ang two-component waterborne polyurethane (WB 2K-PUR) ay nahaharap sa isang pangunahing hamon: ang pagbabalanse ng ratio at pagganap ng mga polyol system. Ngayong taon, nagsagawa ang mga pangkat ng pananaliksik ng malalimang paggalugad sa mga synergistic na epekto ng polyether polyol (PTMEG) at polyester polyol (P1012).
Ayon sa kaugalian, pinahuhusay ng polyester polyol ang mekanikal na lakas at densidad ng patong dahil sa siksik na intermolecular hydrogen bond, ngunit ang labis na pagdaragdag ay binabawasan ang resistensya sa tubig dahil sa malakas na hydrophilicity ng mga ester group. Napatunayan ng mga eksperimento na kapag ang P1012 ay bumubuo ng 40% (g/g) ng polyol system, nakakamit ang isang "ginintuang balanse": pinapataas ng mga hydrogen bond ang pisikal na crosslink density nang walang labis na hydrophilicity, na nag-o-optimize sa komprehensibong pagganap ng patong—kabilang ang resistensya sa salt spray, resistensya sa tubig, at tensile strength. Ang konklusyong ito ay nagbibigay ng malinaw na gabay para sa disenyo ng pangunahing pormula ng WB 2K-PUR, lalo na para sa mga senaryo tulad ng mga bahagi ng metal ng automotive chassis at mga bahagi ng metal ng riles ng sasakyan na nangangailangan ng parehong mekanikal na pagganap at resistensya sa kalawang.
"Pagsasama ng Rigidity at Flexibility": Binubuksan ng Kemikal na Pagbabago ang mga Bagong Hangganan ng Pag-andar
Bagama't ang basic ratio optimization ay isang "fine adjustment," ang kemikal na pagbabago ay kumakatawan sa isang "qualitative leap" para sa waterborne polyurethane. Dalawang landas ng pagbabago ang namukod-tangi ngayong taon:
Landas 1: Sinergistikong Pagpapahusay gamit ang Polysiloxane at Terpene Derivatives
Ang kombinasyon ng low-surface-energy polysiloxane (PMMS) at hydrophobic terpene derivatives ay nagbibigay sa WPU ng dalawahang katangian na "superhydrophobicity + high rigidity." Inihanda ng mga mananaliksik ang hydroxyl-terminated polysiloxane (PMMS) gamit ang 3-mercaptopropylmethyldimethoxysilane at octamethylcyclotetrasiloxane, pagkatapos ay itinanim ang isobornyl acrylate (isang derivative ng biomass-derived camphene) sa mga PMMS side chain sa pamamagitan ng UV-initiated thiol-ene click reaction upang bumuo ng terpene-based polysiloxane (PMMS-I).
Ang binagong WPU ay nagpakita ng mga kapansin-pansing pagpapabuti: ang static water contact angle ay tumaas mula 70.7° hanggang 101.2° (halos superhydrophobicity na parang dahon ng lotus), ang pagsipsip ng tubig ay bumaba mula 16.0% hanggang 6.9%, at ang tensile strength ay tumaas mula 4.70MPa hanggang 8.82MPa dahil sa matibay na istruktura ng terpene ring. Ipinakita rin ng thermogravimetric analysis ang pinahusay na thermal stability. Nag-aalok ang teknolohiyang ito ng isang pinagsamang solusyon na "anti-fouling + weather-resistant" para sa mga panlabas na bahagi ng riles ng tren tulad ng mga roof panel at side skirt.
Landas 2: Pinapagana ng Polyimine Crosslinking ang Teknolohiyang "Pagpapagaling sa Sarili"
Ang self-healing ay umusbong bilang isang popular na teknolohiya sa mga coating, at pinagsama ito ng pananaliksik ngayong taon sa mekanikal na pagganap ng WPU upang makamit ang dalawahang tagumpay sa "mataas na pagganap + kakayahang magpagaling sa sarili." Ang crosslinked WPU na inihanda gamit ang polybutylene glycol (PTMG), isophorone diisocyanate (IPDI), at polyimine (PEI) bilang crosslinker ay nagpakita ng kahanga-hangang mga mekanikal na katangian: tensile strength na 17.12MPa at elongation sa break na 512.25% (malapit sa rubber flexibility).
Higit sa lahat, nakakamit nito ang ganap na paggaling sa sarili sa loob ng 24 na oras sa 30°C—na bumabawi sa 3.26MPa tensile strength at 450.94% elongation pagkatapos ng pagkukumpuni. Ginagawa nitong lubos na angkop para sa mga bahaging madaling magasgas tulad ng mga bumper ng sasakyan at mga interior ng riles, na makabuluhang nakakabawas sa mga gastos sa pagpapanatili.
“Nanoscale Intelligent Control”: Isang “Rebolusyon sa Ibabaw” para sa mga Patong na Pangontra sa Fouling
Ang anti-graffiti at madaling linisin ang mga pangunahing pangangailangan para sa mga high-end coatings. Ngayong taon, isang fouling-resistant coating (NP-GLIDE) na nakabatay sa "liquid-like PDMS nanopools" ang nakakuha ng atensyon. Ang pangunahing prinsipyo nito ay kinabibilangan ng pag-graft ng mga polydimethylsiloxane (PDMS) side chains sa isang water-dispersible polyol backbone sa pamamagitan ng graft copolymer polyol-g-PDMS, na bumubuo ng mga "nanopool" na mas maliit sa 30 nm ang diyametro.
Ang pagpapayaman ng PDMS sa mga nanopool na ito ay nagbibigay sa patong ng isang mala-likidong ibabaw—lahat ng test liquid na may surface tension na higit sa 23mN/m (hal., kape, mantsa ng langis) ay natatanggal nang hindi nag-iiwan ng mga marka. Sa kabila ng katigasan na 3H (malapit sa ordinaryong salamin), ang patong ay nagpapanatili ng mahusay na anti-fouling performance.
Bukod pa rito, isang estratehiyang anti-graffiti na may temang “physical barrier + mild cleaning” ang iminungkahi: pagpapakilala ng IPDI trimer sa HDT-based polyisocyanate upang mapahusay ang film density at maiwasan ang pagtagos ng graffiti, habang kinokontrol ang paglipat ng mga silicone/fluorine segment upang matiyak ang pangmatagalang low surface energy. Kasama ang DMA (Dynamic Mechanical Analysis) para sa tumpak na crosslink density control at XPS (X-ray Photoelectron Spectroscopy) para sa interface migration characterization, ang teknolohiyang ito ay handa na para sa industriyalisasyon at inaasahang magiging isang bagong benchmark para sa anti-fouling sa pintura ng sasakyan at 3C product casings.
Konklusyon
Sa taong 2025, ang teknolohiya ng WPU coating ay lilipat mula sa "single-performance improvement" patungo sa "multi-functional integration." Sa pamamagitan man ng basic formula optimization, mga tagumpay sa chemical modification, o mga inobasyon sa functional design, ang pangunahing lohika ay umiikot sa pagsasama-sama ng "environment friendly" at "high performance." Para sa mga industriya tulad ng automotive at rail transit, ang mga teknolohikal na pagsulong na ito ay hindi lamang nagpapahaba ng lifespan ng coating at binabawasan ang mga gastos sa maintenance kundi nagtutulak din ng dalawahang pag-upgrade sa "green manufacturing" at "high-end user experience."
Oras ng pag-post: Nob-14-2025