2025 में, कोटिंग उद्योग "हरित परिवर्तन" और "प्रदर्शन उन्नयन" के दोहरे लक्ष्यों की ओर तेजी से अग्रसर है। ऑटोमोटिव और रेल परिवहन जैसे उच्च-स्तरीय कोटिंग क्षेत्रों में, जल-आधारित कोटिंग्स अपने कम VOC उत्सर्जन, सुरक्षा और गैर-विषाक्तता के कारण "वैकल्पिक विकल्पों" से "मुख्यधारा के विकल्पों" में परिवर्तित हो गई हैं। हालांकि, कठोर अनुप्रयोग परिदृश्यों (जैसे, उच्च आर्द्रता और तीव्र संक्षारण) की मांगों और कोटिंग की स्थायित्व और कार्यक्षमता के लिए उपयोगकर्ताओं की उच्च आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए, जल-आधारित पॉलीयुरेथेन (WPU) कोटिंग्स में तकनीकी प्रगति तेजी से जारी है। 2025 में, फॉर्मूला अनुकूलन, रासायनिक संशोधन और कार्यात्मक डिजाइन में उद्योग के नवाचारों ने इस क्षेत्र में नई ऊर्जा का संचार किया है।
बुनियादी प्रणाली को और अधिक गहन बनाना: "अनुपात समायोजन" से "प्रदर्शन संतुलन" तक
वर्तमान जल-आधारित कोटिंग्स में "प्रदर्शन में अग्रणी" होने के नाते, दो-घटक जल-आधारित पॉलीयुरेथेन (WB 2K-PUR) के सामने एक मुख्य चुनौती है: पॉलीओल प्रणालियों के अनुपात और प्रदर्शन में संतुलन बनाए रखना। इस वर्ष, शोध टीमों ने पॉलीथर पॉलीओल (PTMEG) और पॉलिएस्टर पॉलीओल (P1012) के सहक्रियात्मक प्रभावों का गहन अध्ययन किया।
परंपरागत रूप से, पॉलीएस्टर पॉलीओल सघन अंतर-आणविक हाइड्रोजन बंधों के कारण कोटिंग की यांत्रिक शक्ति और घनत्व को बढ़ाता है, लेकिन अत्यधिक मात्रा में मिलाने से एस्टर समूहों की प्रबल जल-संवेदनशीलता के कारण जल-प्रतिरोधकता कम हो जाती है। प्रयोगों से यह सिद्ध हुआ कि जब पॉलीओल प्रणाली में P1012 की मात्रा 40% (ग्राम/ग्राम) होती है, तो एक आदर्श संतुलन प्राप्त होता है: हाइड्रोजन बंध अत्यधिक जल-संवेदनशीलता के बिना भौतिक क्रॉसलिंक घनत्व को बढ़ाते हैं, जिससे कोटिंग का समग्र प्रदर्शन बेहतर होता है—जिसमें नमक स्प्रे प्रतिरोध, जल प्रतिरोध और तन्यता शक्ति शामिल हैं। यह निष्कर्ष WB 2K-PUR के मूल सूत्र के डिज़ाइन के लिए स्पष्ट मार्गदर्शन प्रदान करता है, विशेष रूप से ऑटोमोटिव चेसिस और रेल वाहन के धातु भागों जैसे परिदृश्यों के लिए, जिनमें यांत्रिक प्रदर्शन और संक्षारण प्रतिरोध दोनों की आवश्यकता होती है।
“कठोरता और लचीलेपन का संयोजन”: रासायनिक संशोधन से कार्यात्मक सीमाओं के नए द्वार खुलते हैं
जबकि बुनियादी अनुपात अनुकूलन एक "सूक्ष्म समायोजन" है, रासायनिक संशोधन जल आधारित पॉलीयुरेथेन के लिए एक "गुणात्मक छलांग" का प्रतिनिधित्व करता है। इस वर्ष दो संशोधन मार्ग प्रमुखता से सामने आए:
पहला चरण: पॉलीसिलोक्सेन और टेरपीन डेरिवेटिव्स के साथ सहक्रियात्मक वृद्धि
कम सतह ऊर्जा वाले पॉलीसिलोक्सेन (PMMS) और जल-विरोधी टेरपीन व्युत्पन्नों का संयोजन WPU को "अतिजल-विरोधीता + उच्च कठोरता" के दोहरे गुण प्रदान करता है। शोधकर्ताओं ने 3-मर्कैप्टोप्रोपाइलमेथिलडाइमेथॉक्सीसिलन और ऑक्टामेथिलसाइक्लोटेट्रासिलोक्सेन का उपयोग करके हाइड्रॉक्सिल-टर्मिनेटेड पॉलीसिलोक्सेन (PMMS) तैयार किया, फिर UV-प्रेरित थायोल-ईन क्लिक प्रतिक्रिया के माध्यम से PMMS की पार्श्व श्रृंखलाओं पर आइसोबोर्निल एक्रिलेट (बायोमास-व्युत्पन्न कैम्पेन का एक व्युत्पन्न) को ग्राफ्ट करके टेरपीन-आधारित पॉलीसिलोक्सेन (PMMS-I) बनाया।
संशोधित WPU ने उल्लेखनीय सुधार दिखाए: स्थिर जल संपर्क कोण 70.7° से बढ़कर 101.2° हो गया (कमल के पत्ते जैसी अतिजलरोधकता के करीब), जल अवशोषण 16.0% से घटकर 6.9% हो गया, और कठोर टेरपीन रिंग संरचना के कारण तन्यता शक्ति 4.70MPa से बढ़कर 8.82MPa हो गई। थर्मोग्रैविमेट्रिक विश्लेषण से भी बेहतर तापीय स्थिरता का पता चला। यह तकनीक रेल परिवहन के बाहरी हिस्सों जैसे छत के पैनल और साइड स्कर्ट के लिए एक एकीकृत "एंटी-फाउलिंग + मौसम-प्रतिरोधी" समाधान प्रदान करती है।
पथ 2: पॉलीइमाइन क्रॉसलिंकिंग "स्व-उपचार" तकनीक को सक्षम बनाती है
कोटिंग्स में सेल्फ-हीलिंग एक लोकप्रिय तकनीक के रूप में उभरी है, और इस वर्ष के शोध ने इसे डब्ल्यूपीयू के यांत्रिक प्रदर्शन के साथ मिलाकर "उच्च प्रदर्शन + सेल्फ-हीलिंग क्षमता" में दोहरी सफलता हासिल की है। पॉलीब्यूटिलीन ग्लाइकॉल (पीटीएमजी), आइसोफोरोन डाइआइसोसाइनेट (आईपीडीआई) और पॉलीइमाइन (पीईआई) को क्रॉसलिंकर के रूप में उपयोग करके तैयार किए गए क्रॉसलिंक्ड डब्ल्यूपीयू ने प्रभावशाली यांत्रिक गुण प्रदर्शित किए: 17.12 एमपीए की तन्यता शक्ति और 512.25% का विखंडन (रबर के लचीलेपन के करीब)।
सबसे महत्वपूर्ण बात यह है कि यह 30°C तापमान पर 24 घंटे में पूरी तरह से स्वयं ठीक हो जाता है—मरम्मत के बाद इसकी तन्यता शक्ति 3.26MPa और खिंचाव 450.94% तक पहुँच जाता है। यह इसे ऑटोमोबाइल बंपर और रेल परिवहन के आंतरिक भागों जैसे खरोंच लगने की आशंका वाले हिस्सों के लिए अत्यधिक उपयुक्त बनाता है, जिससे रखरखाव लागत में काफी कमी आती है।
“नैनोस्केल इंटेलिजेंट कंट्रोल”: एंटी-फाउलिंग कोटिंग्स के लिए एक “सतह क्रांति”
उच्च गुणवत्ता वाली कोटिंग्स के लिए एंटी-ग्रेफिटी और आसान सफाई प्रमुख आवश्यकताएं हैं। इस वर्ष, "तरल-जैसे पीडीएमएस नैनोपूल" पर आधारित एक संदूषण-प्रतिरोधी कोटिंग (एनपी-ग्लाइड) ने ध्यान आकर्षित किया है। इसका मूल सिद्धांत पॉलीडाइमिथाइलसिलोक्सेन (पीडीएमएस) साइड चेन को ग्राफ्ट कॉपोलिमर पॉलीओल-जी-पीडीएमएस के माध्यम से जल-प्रकीर्णनशील पॉलीओल बैकबोन पर ग्राफ्ट करना है, जिससे 30 एनएम से कम व्यास वाले "नैनोपूल" बनते हैं।
इन नैनोपूल में पीडीएमएस की प्रचुरता कोटिंग को "तरल जैसी" सतह प्रदान करती है—23 मिलीएन/मीटर से अधिक सतह तनाव वाले सभी परीक्षण तरल पदार्थ (जैसे, कॉफी, तेल के दाग) बिना निशान छोड़े फिसल जाते हैं। 3H की कठोरता (सामान्य कांच के लगभग बराबर) के बावजूद, कोटिंग उत्कृष्ट संदूषण-रोधी क्षमता बनाए रखती है।
इसके अतिरिक्त, एक "भौतिक अवरोध + हल्की सफाई" वाली एंटी-ग्रेफिटी रणनीति प्रस्तावित की गई: फिल्म घनत्व बढ़ाने और ग्रेफिटी के प्रवेश को रोकने के लिए एचडीटी-आधारित पॉलीआइसोसाइनेट में आईपीडीआई ट्राइमर को शामिल करना, साथ ही लंबे समय तक कम सतह ऊर्जा सुनिश्चित करने के लिए सिलिकॉन/फ्लोरिन खंडों के माइग्रेशन को नियंत्रित करना। सटीक क्रॉसलिंक घनत्व नियंत्रण के लिए डीएमए (डायनेमिक मैकेनिकल एनालिसिस) और इंटरफ़ेस माइग्रेशन लक्षण वर्णन के लिए एक्सपीएस (एक्स-रे फोटोइलेक्ट्रॉन स्पेक्ट्रोस्कोपी) के साथ संयुक्त, यह तकनीक औद्योगीकरण के लिए तैयार है और ऑटोमोटिव पेंट और 3सी उत्पाद आवरणों में एंटी-फाउलिंग के लिए एक नया मानक बनने की उम्मीद है।
निष्कर्ष
2025 में, WPU कोटिंग तकनीक "एकल-प्रदर्शन सुधार" से "बहु-कार्यात्मक एकीकरण" की ओर अग्रसर है। चाहे बुनियादी फॉर्मूला अनुकूलन हो, रासायनिक संशोधन में अभूतपूर्व प्रगति हो, या कार्यात्मक डिज़ाइन में नवाचार हो, मूल तर्क "पर्यावरण मित्रता" और "उच्च प्रदर्शन" के बीच तालमेल बिठाने पर केंद्रित है। ऑटोमोटिव और रेल परिवहन जैसे उद्योगों के लिए, ये तकनीकी प्रगति न केवल कोटिंग के जीवनकाल को बढ़ाती है और रखरखाव लागत को कम करती है, बल्कि "हरित विनिर्माण" और "उच्च-स्तरीय उपयोगकर्ता अनुभव" में भी दोहरा उन्नयन लाती है।
पोस्ट करने का समय: 14 नवंबर 2025