Зашто је терморезистентно прашно премазивање трајније од термопластичких алтернатива

Необратимо хемијско повезивање: Основни механизам који се налази иза трајности термосестинг прашковог премаза

Како ковалентна мрежа трајно блокира молекуларну структуру

Издржљивост терморезистивних прашинских премаза долази од њиховог јединственог процеса затврђивања, где полимери стварају јаке тродимензионалне мреже које се не разбијају. Када се загреју, ови материјали садрже посебне хемијске групе као што су епоксиди и карбоксили који заједно реагују или кроз кондензацију или додавање процеса. Оно што се догодило затим је прилично невероватно - полимерни ланаци се трајно повезују формирајући нешто што изгледа као супер јака структура паучићке паутине. Ово мења све у вези са понашањем премаза. Уместо да буде нешто што се може поново растопити ако се загреје, постаје потпуно чврсто и стабилно. Размислите о обичним пластикама у односу на ове термосете. Обичне пластике имају дуге ланце које се само клизу преко једни других када су топле, али термосети су другачији јер се њихове молекуле тако чврсто заглављају да се уопште неће кретати. Према истраживању објављеном у журналу Journal of Polymer Science прошле године, добри термосети остају стабилни чак и када температуре достигну преко 200 степени Целзијуса. У међувремену, већина термопластика почиње да се омекшава негде између 110 и 140 степени Целзијуса, у зависности од специфичног материјала.

Упоређење густине прелазних веза: термосетски слој од епокси-полиестера и термопластички слој од полиетилена

Предност перформанси терморезистивних прашинских премаза директно произилази из њихове високе густине прекретнице, квантификовано повезане са тврдоћом Шор Д (> 75) и отпорност на растворитеље.

Ово густо прекретање, мерење на 50-100 прекретања на мкм3 у термосету у односу на нулу у термопластици, подржава механичку чврстоћу и хемијску отпорност. Тестирање АСТМ Д1308 показује да термосети задржавају > 95% сјаја након потапања метилетилкетоном (МЕК), док термопластике губе више од 40% сјаја због проналажења ланца и отицања ( Перформансе материјала 2023 ).

Побољшање механичке перформанси: Тврдоћа, отпорност на огреб и абразију термоокретног прашковог премаза

Подаци испитивања абразије у таберу: термосет (8592 мг губитка) против термопластика (140210 mg губитка)

Када се прође кроз стандардне Тебер тестове абразије са око 1.000 циклуса, терморезистивни прашински премази показују знатно мање губитка материјала у поређењу са њиховим термопластичним колегама. Бројеви кажу прилично јасно: само 85 до 92 милиграма изгубљено у поређењу са 140 до 210 милиграма за пластику. Ова разлика од око 45 до 60 посто зависи од тога како ови материјали управљају трчањем на молекуларном нивоу. Термосети имају структуру која се повезује и која у суштини све закључава на своје место, тако да када се ради о тријању или гребању, ти дуги полимерни ланаци не се само клизу један поред другог као што се то ради са термопластиком. То значи да површина остаје непокренена чак и након што је током времена подложена константном абразији.

Корелација микро-убоја: густина прекретног веза тврдоћа на обали D > 75 за терморезистиван порез

Када се показате тврдоће Шора Д надмашу изнад 75 и мере се помоћу микро-убода техника, то нам у основи говори да се у тим терморезидним прашинским премазима дешава пуно крстосврстања. Разлог зашто ови материјали постају тако тврди је начин на који формирају хемијске везе када се зачепљују. Обично, то их чини око 20 до можда чак 35 посто тежим од сличних термопластичких производа. Поставите га на тест са понављаним гребањама и термосет ће задржати око 90 посто свог првобитног квалитета површине. Термопластике, с друге стране, почињу да показују трагове и деформације под истим условима. Ова разлика заиста истиче зашто је стварна молекуларна структура толико важна за то колико материјали издрже физичко зношење у стварним прилозима.

Изванредна отпорност на топлоту и стабилност у временским условима омогућена термикосестирајућим обрађивањем на праху

Докази ДСЦ: терморезистентно покрыће праха одржава стабилност Тг изнад 200°C; термопластике се омекшавају на 110140°C

Када спроводимо тестове диференцијалне калориметрије на терморезистичним покрытима од праха, у суштини нема знака о прелазној тачки стакла (Tg) чак и када температуре пређу 200 степени Целзијуса. Ово одсуство указује на формирање чврсте, стабилне мреже ковалентних веза широм материјала. С друге стране, термопластични материјали показују јасне ендотермичне промене негде око 110 до 140 степени, што означава када се полимерни ланаци почињу кретати и материјал почиње да се омекшава. Пошто терморезивни материјали немају ове врсте реверзибилних промена везаних за топлоту, они боље задржавају свој облик и нису подложни хемијском распадању када су изложени дуготрајним условима високе топлоте.

Способност да се издрже температурних промена игра кључну улогу у томе како материјали издрже током времена када су изложени временским условима. Када је реч о термопластику, понављање загревања и хлађења доводи до тога да се молекули постепено померају. То доводи до проблема као што су креда на површини од ултравиолетовог светлости, боје које постају тупије и слојеви који се почињу раздвајати на ивицама. Термосети кажу другачију причу. Ови материјали задржавају свој облик чак и у условима екстремних температурних промена и дуготрајног излагања сунцу, што спречава да се оне мале пукотине формирају. Реални тестови на индустријским обалама показују нешто изузетно о терморезидним премазима. Након што седе напољу пет година, и даље изгледају одлично са више од 95% свог првобитног сјаја. То није само импресивно у поређењу са термопластиком. Лабораторни тестови који користе вештачко сунчево светло показују да термосети побеђују термопластике за око 40% када је у питању отпорност на оштећење од тешких временских услова.

Превишана хемијска отпорност и дуготрајна интегритет терморезистивног прашковог премаза

АСТМ Д1308 МЕК потапање: > 95% задржавање сјаја за терморезистиван прах за премаз у односу на > 40% губитак у термопластици

Тест АСТМ Д1308 заиста истиче зашто се терморезистивни прахови премази тако много истичу када се баве суровим хемикалијама. Након што су подвргнути вишеструким циклусима МЕК тестова двоструког трљања, ови премази и даље задржавају више од 95% свог почетног сјаја. То је прилично импресивно с обзиром на оно што пролазе током тестирања. С друге стране, термопластични премази обично губе око 40% сјаја јер растворитељи узрокују да се набљуде, померају молекуле и на крају се потпуно разбијају. Оно што чини ову разлику није само додатак састојака. То се све своди на то како термосети заправо раде хемијски. Они формирају те трајне ковалентне везе које се у основи затварају да би направиле неразбиљив штит против растворача који улазе на молекуларном нивоу. За апликације у стварном свету као што су хемијске фабрике или морске конструкције где се материјали суочавају са сталним злоупотребом, ова врста уграђене издржљивости значи да површине остају добре и заштићене годинама без потребе за честама заменама.