Mechanisme voor corrosiebestendigheid van polyasparticum

De corrosiebestendigheid van polyaspartikum is afgeleid van zijn dichte kruisverbindingsstructuur, chemische traagheid en functionele vormgeving, waardoor het bestand is tegen verschillende corrosieve media, waaronder zuren,basissen, zouten en oplosmiddelen.

Moleculaire structuur en chemische traagheid

1. Netwerkstructuur met hoge cross-linking

• Polyaspartic polyurea vormt een driedimensionaal gekoppeld netwerk door de reactie tussen isocyanat (-NCO) en aspartic ester (-NH2).De kleine moleculaire afstand (< 1 nm) blokkeert effectief de penetratie van corrosieve ionen zoals H+, OH−, en Cl−.
• Cross-link dichtheid: 2-3 keer hoger dan traditionele epoxyhars, met een porositeit < 0,1%.

2Chemische stabiliteit van alifatische isocyanaten

• Alifatische isocyanaten (zoals HDI, IPDI) bevatten geen dubbele bindingen of benzeenringen, waardoor oxidatiereacties voorkomen die bij aromatische isocyanaten gebruikelijk zijn.
• Hydrolytische stabiliteit: urethaanbindingen (-NH-CO-O-) vertonen een hoge hydrolyse-activeringsenergie en bieden een superieure stabiliteit onder zure of alkalische omstandigheden in vergelijking met esterbindingen.

3. Functioneel ontwerp van zijketens

• Hydrofobische groepen (fluorkoolstofketens, siloxanen) kunnen worden opgenomen in de asparagineester zijketens,het verminderen van oppervlakte-energie (contacthoek > 100°) en het beperken van adsorptie en penetratie van corrosieve media.

Meerdere beschermingsmechanismen

1.Fysiek barrière-effect

• De doorlopende, poreuze coating belemmert de diffusie van corrosieve stoffen (permeabiliteitscoëfficiënt < 1 × 10^-13cm²/s), waardoor de elektrochemische corrosie van de ondergronden (metaal, beton) vertraagd wordt.
• Voorbeeld: In een chemische fabriek die gedurende 5 jaar aan 40% zwavelzuur werd blootgesteld, bleek geen corrosie van het substraat te zijn.

2.Bescherming tegen chemische passivatie

• Polargroepen (amino- en estergroepen) in het gekoppelde netwerk vormen coördinatiebindingen met metaalsubstraten, waardoor anodische (metalen oplossen) en kathodische (zuurstofreductie) reacties worden geremd.
• Elektrochemische tests: Polyasparticcoatings vertonen corrosie-stroomdichtheid (Icorr) < 1 × 10^-9A/cm2 (in vergelijking met kaal staal 1×10^-6A/cm2), waarbij een beschermingsdoeltreffendheid van > 99,9% wordt bereikt.

3.Zelfherstel en zwellingsresistentie

• Dynamische waterstofbindingen in urethaanbindingen kunnen zich gedeeltelijk reorganiseren wanneer ze lokaal beschadigd raken, waardoor de verspreiding van scheuren vertraagt.
• Zwellingsbestandheid: door middel van een gekoppeld netwerk wordt de zwelling van oplosmiddelen (zoals CH3COCH3, xyleen) beperkt tot < 5%, wat aanzienlijk lager is dan bij traditionele polyurethaan (> 20%).

Gegevens over de gemeten corrosieprestaties

Vergelijking met traditionele materialen

Praktische toepassingsscenario's

1Bescherming van chemische apparatuur

Voorbeeld: Zwavelzuuropslagvatcoating (2 mm dikte) behoudt gedurende 8 jaar de integriteit onder 40% H₂SO4 bij 60°C, met een coating-integrititeit van > 95%.

2.Marine Engineering

Voorbeeld: een stalen brugcoating is bestand tegen 5% NaCl-zoutspray en vochtige warmtecycli (ASTM D5894), ontworpen voor een duurzaamheid van 25 jaar.

3Olie- en gasleidingen

Voorbeeld: de laag van de pijpleiding is bestand tegen corrosie door de bodem door H₂S, CO₂, en micro-organismen, waardoor de onderhoudsintervallen drievoudig worden verlengd.

4Elektroplatering werkplaats vloeren

Voorbeeld: bestand tegen lekken van chrominezuur- en cyanideoplossingen en biedt een lekvrije vloer met een duur van meer dan 10 jaar.

Toekomstige technische verbeteringen

1.Nano-compositieve modificatie

Het opnemen van grafeen- of montmorillonitnanodeeltjes verhoogt de coatingdichtheid en vermindert de doorlaatbaarheid tot < 1 × 10^-14cm2/s.

2Biobased Corrosiebestendige materialen

Het gebruik van plantaardige asparagine-esters (zoals castorolie-derivaten) om de milieuvriendelijkheid en corrosiebestendigheid in evenwicht te brengen.

3.Smart responsive coatings

Ontwikkeling van pH-gevoelige coatings die inhibitoren (bijv. benzotriazol) vrijgeven wanneer ze in contact komen met corrosieve media, waardoor actieve bescherming mogelijk is.

De superieure corrosiebestandheid van polyaspartikum is het gevolg van de dichte kruisverbindingsstructuur, chemische traagheid en multifunctionele synergie.passivatie van substraatoppervlakken, en door gebruik te maken van dynamische zelfherstellingsmechanismen, vertoont polyasparticus uitzonderlijke duurzaamheid in extreme omgevingen, waardoor het het voorkeursschutting materiaal is in petrochemische, maritieme,en de energiesectorDe toekomstige integratie met nanotechnologie en slimme materialen belooft verdere verbetering, waardoor industriële faciliteiten een langere levensduur en lagere onderhoudskosten krijgen.

Feiyang is al 30 jaar gespecialiseerd in de productie van grondstoffen voor polyasparticale coatings en kan polyasparticale harsen, verhardingsmiddelen en coatingformules leveren.

Neem gerust contact met ons op:marketing@feiyang.com.cn

Onze productlijst:

• Polyaspartic hars
• Isocyanatverhardingsmiddel
• Epoxyverhardingsmiddelen
• Speciale chemische stoffen

Neem vandaag nog contact op met ons technische team om te ontdekken hoe Feiyang Protech's geavanceerde polyaspartic-oplossingen uw coatingsstrategie kunnen transformeren. Neem contact op met ons technische team.