2025 में, कोटिंग उद्योग "हरित परिवर्तन" और "प्रदर्शन उन्नयन" के दोहरे लक्ष्यों की ओर तेज़ी से बढ़ रहा 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 विकसित हो गई हैं। हालाँकि, कठोर अनुप्रयोग परिदृश्यों (जैसे, उच्च आर्द्रता और तीव्र संक्षारण) की माँगों और कोटिंग के स्थायित्व और कार्यक्षमता के लिए उपयोगकर्ताओं की उच्च आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए, जल-आधारित पॉलीयूरेथेन (WPU) कोटिंग्स में तकनीकी सफलताएँ तेज़ी से जारी हैं। 2025 में, सूत्र अनुकूलन, रासायनिक संशोधन और कार्यात्मक डिज़ाइन में उद्योग के नवाचारों ने इस क्षेत्र में नई ऊर्जा का संचार किया है।
बुनियादी प्रणाली को गहरा करना: "अनुपात ट्यूनिंग" से "प्रदर्शन संतुलन" तक
वर्तमान जल-आधारित कोटिंग्स में "प्रदर्शन अग्रणी" के रूप में, दो-घटक जल-आधारित पॉलीयूरेथेन (WB 2K-PUR) के सामने एक प्रमुख चुनौती है: पॉलीओल प्रणालियों के अनुपात और प्रदर्शन को संतुलित करना। इस वर्ष, अनुसंधान टीमों ने पॉलीइथर पॉलीओल (PTMEG) और पॉलिएस्टर पॉलीओल (P1012) के सहक्रियात्मक प्रभावों का गहन अन्वेषण किया।
परंपरागत रूप से, पॉलिएस्टर पॉलीओल घने 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 जलस्नेहीता के कारण जल प्रतिरोध कम हो जाता है। प्रयोगों से यह प्रमाणित हुआ है कि जब पॉलीओल प्रणाली में P1012 की मात्रा 40% (g/g) होती है, तो एक "स्वर्णिम संतुलन" प्राप्त होता है: हाइड्रोजन बंध अत्यधिक जलस्नेहीता के बिना भौतिक क्रॉसलिंक घनत्व को बढ़ाते हैं, जिससे कोटिंग का समग्र प्रदर्शन—जिसमें लवण स्प्रे प्रतिरोध, जल प्रतिरोध और तन्य शक्ति शामिल है—अनुकूलित होता है। यह निष्कर्ष WB 2K-PUR के मूल सूत्र डिज़ाइन के लिए स्पष्ट मार्गदर्शन प्रदान करता है, विशेष रूप से ऑटोमोटिव चेसिस और रेल वाहन धातु पुर्जों जैसे परिदृश्यों के लिए जिनमें यांत्रिक प्रदर्शन और संक्षारण प्रतिरोध दोनों की आवश्यकता होती है।
"कठोरता और लचीलेपन का संयोजन": रासायनिक संशोधन नई कार्यात्मक सीमाओं को खोलता है
जबकि बुनियादी अनुपात अनुकूलन एक "सुक्ष्म समायोजन" है, रासायनिक संशोधन जलजनित पॉलीयूरेथेन के लिए एक "गुणात्मक छलांग" का प्रतिनिधित्व करता है। इस वर्ष दो संशोधन पथ उभर कर सामने आए:
पथ 1: पॉलीसिलोक्सेन और टेरपीन व्युत्पन्नों के साथ सहक्रियात्मक संवर्धन
निम्न-सतह-ऊर्जा पॉलीसिलोक्सेन (पीएमएमएस) और हाइड्रोफोबिक टेरपीन व्युत्पन्नों का संयोजन डब्ल्यूपीयू को "सुपरहाइड्रोफोबिसिटी + उच्च कठोरता" के दोहरे गुण प्रदान करता है। शोधकर्ताओं ने 3-मर्कैप्टोप्रोपाइलमिथाइलडाइमेथॉक्सीसिलेन और ऑक्टामेथिलसाइक्लोटेट्रासिलोक्सेन का उपयोग करके हाइड्रॉक्सिल-टर्मिनेटेड पॉलीसिलोक्सेन (पीएमएमएस) तैयार किया, फिर यूवी-आरंभिक थियोल-ईन क्लिक अभिक्रिया के माध्यम से पीएमएमएस की पार्श्व श्रृंखलाओं पर आइसोबोर्निल एक्रिलेट (बायोमास-व्युत्पन्न कैम्फेन का एक व्युत्पन्न) को प्रत्यारोपित करके टेरपीन-आधारित पॉलीसिलोक्सेन (पीएमएमएस-I) बनाया।
संशोधित WPU ने उल्लेखनीय सुधार दिखाए: स्थिर जल संपर्क कोण 70.7° से बढ़कर 101.2° हो गया (कमल के पत्ते जैसी अतिजलविरोधकता के करीब), जल अवशोषण 16.0% से घटकर 6.9% हो गया, और कठोर टेरपीन वलय संरचना के कारण तन्य शक्ति 4.70MPa से बढ़कर 8.82MPa हो गई। थर्मोग्रैविमेट्रिक विश्लेषण से बढ़ी हुई तापीय स्थिरता का भी पता चला। यह तकनीक रेल परिवहन के बाहरी हिस्सों, जैसे छत के पैनल और साइड स्कर्ट, के लिए एक एकीकृत "दूषण-रोधी + मौसम-प्रतिरोधी" समाधान प्रदान करती है।
पथ 2: पॉलीइमाइन क्रॉसलिंकिंग "स्व-उपचार" तकनीक को सक्षम बनाता है
कोटिंग्स में सेल्फ-हीलिंग एक लोकप्रिय तकनीक के रूप में उभरी है, और इस वर्ष के शोध ने इसे WPU के यांत्रिक प्रदर्शन के साथ मिलाकर "उच्च प्रदर्शन + सेल्फ-हीलिंग क्षमता" में दोहरी सफलताएँ हासिल कीं। पॉलीब्यूटिलीन ग्लाइकॉल (PTMG), आइसोफोरोन डायसोसाइनेट (IPDI), और पॉलीइमाइन (PEI) को क्रॉसलिंकर के रूप में मिलाकर तैयार किए गए क्रॉसलिंक्ड WPU ने प्रभावशाली यांत्रिक गुण प्रदर्शित किए: 17.12MPa की तन्य शक्ति और टूटने पर 512.25% का बढ़ाव (रबर के लचीलेपन के करीब)।
खास बात यह है कि यह 30°C पर 24 घंटों में पूरी तरह से ठीक हो जाता है—मरम्मत के बाद 3.26MPa तन्य शक्ति और 450.94% बढ़ाव तक पहुँच जाता है। यह इसे ऑटोमोटिव बंपर और रेल ट्रांजिट इंटीरियर जैसे खरोंच लगने वाले पुर्जों के लिए बेहद उपयुक्त बनाता है, जिससे रखरखाव की लागत में उल्लेखनीय कमी आती है।
"नैनोस्केल इंटेलिजेंट कंट्रोल": एंटी-फाउलिंग कोटिंग्स के लिए एक "सतह क्रांति"
भित्तिचित्र-रोधी और आसानी से साफ़ होने वाली कोटिंग्स उच्च-स्तरीय कोटिंग्स की प्रमुख माँगें हैं। इस वर्ष, "द्रव-सदृश PDMS नैनोपूल्स" पर आधारित एक दूषण-रोधी कोटिंग (NP-GLIDE) ने ध्यान आकर्षित किया। इसका मूल सिद्धांत पॉलीडाइमिथाइलसिलोक्सेन (PDMS) साइड चेन को ग्राफ्ट कोपोलिमर पॉलीओल-g-PDMS के माध्यम से जल-विसरित पॉलीओल बैकबोन पर ग्राफ्ट करना है, जिससे 30nm से छोटे व्यास वाले "नैनोपूल्स" बनते हैं।
इन नैनोपूल्स में PDMS संवर्धन कोटिंग को एक "द्रव जैसी" सतह प्रदान करता है—23mN/m से अधिक पृष्ठ तनाव वाले सभी परीक्षण द्रव (जैसे, कॉफ़ी, तेल के दाग) बिना कोई निशान छोड़े फिसल जाते हैं। 3H (साधारण काँच के लगभग) की कठोरता के बावजूद, कोटिंग उत्कृष्ट एंटी-फाउलिंग प्रदर्शन बनाए रखती है।
इसके अतिरिक्त, एक "भौतिक अवरोध + हल्की सफाई" भित्तिचित्र-रोधी रणनीति प्रस्तावित की गई: फिल्म घनत्व बढ़ाने और भित्तिचित्रों के प्रवेश को रोकने के लिए HDT-आधारित पॉलीआइसोसाइनेट में IPDI ट्रिमर का प्रयोग, साथ ही सिलिकॉन/फ्लोरीन खंडों के प्रवास को नियंत्रित करके दीर्घकालिक कम सतही ऊर्जा सुनिश्चित करना। सटीक क्रॉसलिंक घनत्व नियंत्रण के लिए DMA (डायनामिक मैकेनिकल एनालिसिस) और इंटरफ़ेस प्रवासन अभिलक्षणन के लिए XPS (एक्स-रे फोटोइलेक्ट्रॉन स्पेक्ट्रोस्कोपी) के साथ संयुक्त, यह तकनीक औद्योगिकीकरण के लिए तैयार है और ऑटोमोटिव पेंट और 3C 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 बढ़ रही है। चाहे बुनियादी सूत्र अनुकूलन के माध्यम से हो, रासायनिक संशोधन में सफलताओं के माध्यम से हो, या कार्यात्मक डिज़ाइन नवाचारों के माध्यम से हो, मूल तर्क "पर्यावरण मित्रता" और "उच्च प्रदर्शन" के समन्वय पर केंद्रित है। ऑटोमोटिव और रेल परिवहन जैसे उद्योगों के लिए, ये तकनीकी प्रगति न केवल कोटिंग की आयु बढ़ाती है और रखरखाव लागत कम करती है, बल्कि "हरित विनिर्माण" और "उच्च-स्तरीय उपयोगकर्ता अनुभव" में दोहरे उन्नयन को भी बढ़ावा देती है।
पोस्ट करने का समय: 14-नवंबर-2025