مکانیسم کشسانی پلی‌آسپارتیک

انعطاف پذیری بالای پلیاسپارتیک ناشی از ساختار مولکولی منحصر به فرد و شبکه متقاطع پویا آن است که به آن امکان می دهد تحت فشار کشش یابد و به سرعت به شکل اصلی خود بازگردد.

طراحی بخش زنجیره های مولکولی

1بخش های نرم (سلاسل انعطاف پذیر)

بخش های پلی اتر / پلی استر: به طور معمول، پلی اسپارتک شامل بخش های انعطاف پذیر مانند پلی تترامتیلن گلیکول (PTMG) یا پلی کاپروالکتون (PCL) است که تحرک زنجیره ای را ایجاد می کند.

عملکرد: این بخش های انعطاف پذیر تحت فشار نیروهای خارجی کشش می یابند و در حال پیچیدن هستند و نرخ بلند شدن بالایی را فراهم می کنند (معمولا > 300٪).

2بخش های سخت (سلاسل های سفت)

پیوندهای کاربات (-NH-CO-O-): توسط واکنش بین ایزوسیانات ها و استرهای اسپارتیک شکل می گیرند و نقاط متقاطع سفت ایجاد می کنند تا لغزش بیش از حد زنجیره مولکولی را محدود کنند.

عملکرد: قطعات سخت از طریق پیوندهای هیدروژن و نیروهای ون در والز پیوندهای متقاطع فیزیکی ایجاد می کنند و مقاومت کششی (> 20 MPa) را افزایش می دهند.

3ساختار جدایی میکروفاز

بخش های نرم و سخت به طور خود به خود به دلیل ناسازگاری ترمودینامیکی جداسازی میکروفاز را تشکیل می دهند:

• مناطق بخش نرم: مسئول تغییر شکل انعطاف پذیر هستند.
• مناطق بخش سخت: به عنوان نقاط متقاطع فیزیکی عمل می کنند، حفظ یکپارچگی کلی مواد.
• واکنش پویا: در شرایط استرس، قطعات نرم برای جذب انرژی کشیده می شوند. پس از تخلیه، قطعات سخت شکل اصلی خود را بازگرداند.

ویژگی های پویا شبکه های متقاطع

1چگالي پيوند سه بعدي

پلیاسپارتیک از طریق پیوند شیمیایی بین ایزوسیانات ها و استرهای اسپارتیک یک تراکم متوسطه پیوند متوسطه را تشکیل می دهد:

• پیوند متقابل بیش از حد: مواد شکننده می شوند (به عنوان مثال، رزین های اپوکسی سنتی).
• عدم اتصال کافی: مواد به راحتی می کشند (به عنوان مثال، لاستیک خشک نشده).
• پلیاسپارتیک: فاصله متوازن بین پیوند متقابل اجازه می دهد تا زنجیره های مولکولی بدون تغییر شکل دائمی کشش یابند.

2پیوند هیدروژنی برگشت پذیر

پیوندهای هیدروژنی پویا بین N-H و O=C در گروه های کاربات شکل می گیرند:

• تحت استرس: پیوندهای هیدروژن شکسته می شوند و انرژی را جذب می کنند.
• بعد از تخلیه: پیوند های هیدروژن اصلاح می شوند و شکل خود را به دست می آورند.
• پتانسیل خود درمانی: پیوندهای هیدروژن در میکرو ترک ها تا حدودی بهبود می یابند و خرابی مواد را به تاخیر می اندازند.

داده های تجربی در مورد خواص کشش

1خواص کششی (ASTM D412)

طول کششی در زمان شکستن: 300٪ تا 500٪ (زرده اپوکسی سنتی: 3٪ تا 5٪ ، پلی اورتان: ~ 200٪)

ماژول انعطاف پذیری: 100-500 MPa (سختی متوسط، انعطاف پذیری تعادل و پشتیبانی).

2تحلیل مکانیکی پویا (DMA)

دمای انتقال شیشه (Tg): به طور معمول بین -50 °C تا 0 °C، حفظ انعطاف پذیری در دمای پایین (طلای معمولی: Tg ~ 60 °C؛ رزین های اپوکسی: Tg > 50 °C).

مقدار اوج Tan δ: کم (حدود 0.1-0.3) ، نشان دهنده از دست دادن انرژی کم و انعطاف پذیری بالا است.

3آزمون فشرده سازی چرخه ای

پلی اسپارتیک بعد از 1000 چرخه با فشار 50٪ فشرده سازی <5٪ تغییر شکل دائمی را نشان می دهد (سلیکون لاستیک: ~ 10٪، پلی اورتان: ~ 15٪).

کاربردهای عملی مزایای انعطاف پذیر

1کفپوش های صنعتی

مقاومت در برابر ضربه: پوشش لاستیکی انرژی را از قالیشویی ها و اشیاء سقوط می کند و زیربناهای بتنی را از ترکیدن محافظت می کند.

مورد: کف کارخانه خودرو که با پلی اسپارتیک پوشش داده شده است، نگهداری تجهیزات را 60 درصد کاهش می دهد.

2سطح های ورزشی

بازگشت انرژی: پوشش های لاستیکی در مسیر و زمین ها تاثیر مفصلی را کاهش می دهد (رێژۀ بازتاب > 35٪) ، ایمنی را افزایش می دهد.

3مفاصل گسترش پل

سازگاری با تغییر شکل: پوشش ها با حرکت های پل در حدود -30 °C تا 70 °C به طور انعطاف پذیر تغییر شکل می دهند و از ترک ها و ورود آب جلوگیری می کنند.

4پوشش محافظ

مقاومت در برابر انفجار: پوشش های موجود در کارخانه های نظامی و شیمیایی انرژی موج شوک را از طریق انعطاف پذیری از بین می برند.

مقایسه با مواد انعطاف پذیر سنتی

تنظیمات عملکرد انعطاف پذیر

1اصلاحات نسبت بخش

افزایش بخش های نرم: افزایش طول (به عنوان مثال، محتوای PTMG از 30٪ به 50٪ طول را از 300٪ به 450٪ افزایش می دهد).

افزایش بخش های سخت: ماژول را افزایش می دهد (به عنوان مثال، بیش از حد ایزوسیانات ماژول را از 100 MPa به 300 MPa افزایش می دهد).

2.تعدیلات عملکردی

تقویت نانو: اضافه کردن نانولوله های کربن (CNT) یا گرافن، مدولوس انعطاف پذیری (+20٪) را افزایش می دهد در حالی که طول کششی بالایی را حفظ می کند.

مواد سخت کننده: وارد کردن ذرات پوسته هسته (به عنوان مثال، اکریلات) مقاومت در برابر پارگی را بهبود می بخشد.

3تکنیک های پیوند متقابل پویا

پیوندهای همپوشانی برگشت پذیر: ترکیب پیوندهای دیلز-آلدر باعث دستیابی به انعطاف پذیری خود درمانی (در حال حاضر در مرحله آزمایشگاهی) می شود.

انعطاف پذیری پلیاسپارتیک ناشی از اثر همکاری جدایی میکروفاز بین بخش های نرم و سخت و شبکه متقاطع پویا است.از طریق طراحی زنجیره مولکولی انعطاف پذیر، پیوند هیدروژنی برگشت پذیر و تراکم مناسب پیوند متقابل ، پلیاسپارتیک به طول کششی بالا ، بازگشت سریع و دوام می رسد.این تعادل بین سفتی و انعطاف پذیری باعث می شود که پلی اسپارتک یک ماده انعطاف پذیر با عملکرد بالا در صنایع مانند تولید ضروری باشد.توسعه های آینده در پیوند هوشمند پویا کنترل انعطاف پذیری و خواص خودپرداخت آن را افزایش می دهد.گسترش برنامه های کاربردی در الکترونیک انعطاف پذیر و پوشش های هوشمند.

فیانگ برای 30 سال در تولید مواد خام برای پوشش های پلی اسپارتک تخصص داشته است و می تواند رزین های پلی اسپارتک، سخت کننده ها و فرمول های پوشش را ارائه دهد.

با ما تماس بگيريد:بازاریابی@feiyang.com.cn

لیست محصولات ما:

• رزین پلی اسپارتیک
• سخت کننده ایزوسیانات
• سخت کننده اپوکسی
• مواد شیمیایی ویژه

امروز با تیم فنی ما تماس بگیرید تا کشف کنید که چگونه راه حل های پیشرفته پلی اسپارتیک فایانگ پروتک می توانند استراتژی پوشش شما را تغییر دهند. با تیم فنی ما تماس بگیرید