O desenvolvimento do poliespártico é uma evolução representativa dos materiais de alto desempenho.O seu avanço tem-se centrado constantemente em abordar as deficiências da poliurea tradicional, principalmente os tempos de gel extremamente curtos., elevada sensibilidade à temperatura e à umidade, e exigências de equipamento rigorosas, procurando simultaneamente um desempenho global superior e uma construção conveniente.
Fase 1: Tecnologia inicial e validação do conceito (final dos anos 80 - início dos anos 90).
1Maturação e limitações da poliureia tradicional
A poliureia aromática tradicional, desenvolvida e comercializada pela Texaco (mais tarde adquirida pela Huntsman) na década de 1980, apresentava velocidades de reação extremamente rápidas (tempos de gel medidos em segundos),Excelentes propriedades físicas (elasticidade, resistência ao desgaste, resistência à corrosão, impermeabilização) e boa estabilidade térmica.
Contudo, o tempo de gel extremamente curto (normalmente de segundos a dezenas de segundos) exigiu equipamento de mistura de impingimento de alta temperatura e alta pressão e operadores altamente qualificados,Fabricação de grandes superfíciesAlém disso, a poliureia aromática era propensa ao amarelamento, limitando a sua utilização em aplicações que exigem uma elevada resistência a intempéries.
2Procurando soluções: desacelerar a reação
Para superar o problema da reação rápida, os químicos começaram a explorar métodos para "dominar" a reação agressiva entre aminas e isocianatos.
Avanço fundamental: A invenção do éster poliespártico.
Conceito básico: Proteja a amina primária altamente reativa (-NH2) através da reação de adição de Michael para convertê-la em uma amina secundária menos reativa.
Abordagem técnica:As aminas alifáticas primárias específicas (como as aminas cicloalifáticas) foram reagidas com ésteres de maleato ou fumarato para criar uma nova resina secundária terminada por aminas, este é o éster poliespártico.
Pioneira tecnológica: os cientistas da Bayer (agora Covestro) conseguiram este avanço por volta de 1990 e registaram a patente fundamental.R2) e ajustando o peso molecular, poderiam controlar com precisão a barreira estérica e os efeitos eletrónicos, reduzindo significativamente a taxa de reação com isocyanatos (especialmente o trímero HDI alifático).
Fase 2: Comercialização e otimização do desempenho (meados dos anos 1990 início dos anos 2000)
1A Bayer lidera a comercialização
Com base na sua patente de síntese de éster poliespártico, a Bayer lançou a primeira geração de resinas comerciais de éster poliespártico (como o Desmophen NH 1420) por volta de 1995,em combinação com os seus próprios poliisocianatos alifáticos (como a série Desmodur N), formando o sistema poliespártico inicial.
Vantagens principais:
- Duração de vida significativamente prolongada da panela: prolongada de segundos (na poliureia tradicional) para vários minutos ou até dezenas de minutos (ajustável),permitindo a aplicação de rolamentos ou espremedores e reduzindo a dependência de equipamentos de pulverização especializados.
- Baixo teor de COV/altos sólidos: compatível com fórmulas com elevado teor de sólidos ou sem solventes, atendendo a regulamentos ambientais cada vez mais rigorosos.
- Excelente resistência ao clima: O sistema alifático resolveu o problema do amarelamento, oferecendo brilho excepcional e retenção de cor.
- Propriedades físicas fortes: mantém a alta elasticidade, resistência ao desgaste, resistência química e adesão das poliuréias.
- Sensibilidade reduzida à temperatura e à umidade: menos afectada pela umidade ambiental em comparação com a poliureia tradicional.
2Desenvolvimento inicial de aplicações
As primeiras aplicações visavam principalmente áreas que requeriam alta resistência a intempéries e acabamentos decorativos,tais como revestimentos industriais de piso de alto desempenho (que substituem revestimentos de poliuretano propensos ao amarelamento) e revestimentos de estrutura de aço anticorrosivo.
O material foi também testado em ambientes de rápida transformação (como estacionamentos e oficinas de fábrica) graças ao seu curado relativamente rápido (seca da superfície em dezenas de minutos a algumas horas,curado completamente dentro de horas a um dia).
Fase 3: Expansão do desempenho e crescimento do mercado (meados da década de 2000 - 2010).
1Iteração contínua de resinas e formulações
Bayer/Covestro: Introdução contínua de novas gerações de resinas poliespárticas (como a série Desmophen NH 15xx, 16xx), melhoradas ainda através de um projeto molecular:
- Prolongou a vida útil da panela, mantendo a cura rápida.
- Flexibilidade e dureza equilibradas.
- Melhor nivelamento e viscosidade reduzida (para aplicação mais fácil e maior teor de sólidos).
- Resistência química e térmica melhorada.
Surgiram concorrentes:
- BASF: Introduziu suas próprias resinas poliespárticas (série Laromer) por volta de 2003, tornando-se um grande concorrente da Covestro.
- Huntsman: Aproveitou sua profunda experiência em química de poliurea e isocianato para liberar produtos relacionados (por exemplo, aminas poliéter Jeffamine para modificação e correspondência de isocianatos).
- Feiyang Protech: Como a principal empresa de poliespártico na China,A Feiyang Protech investiu fortemente em I&D no início dos anos 2000 e rapidamente lançou resinas poliespárticas competitivas e isocianatos alifáticos, quebrando os monopólios estrangeiros e ganhando rapidamente parte do mercado através de vantagens de localização.
2Expansão significativa das aplicações
- Energia eólica: tornou-se um revestimento primário para as lâminas de turbinas eólicas devido à resistência superior ao clima, resistência ao desgaste, resistência à erosão do vento e curagem rápida para atender às demandas de eficiência de fabricação.
- Pavimentos: expandidos de revestimentos superiores de ponta para revestimentos médios e primers, desenvolvendo soluções de sistema completo com dureza, flexibilidade e cor variáveis, amplamente utilizados em plantas industriais, espaços comerciais,hospitais e escolas.
- Infra-estruturas e protecção contra a corrosão: aumento das aplicações na protecção contra a corrosão de grandes cargas para pontes, gasodutos, reservatórios de armazenamento, instalações portuárias,especialmente quando for necessária uma aplicação e manutenção rápidas.
- Transporte: Utilizado para revestimentos protetores no chassi de camiões, contentores e componentes de comboios.
- Campos emergentes: Explorado uso em revestimentos marinhos, instalações esportivas, decorações criativas e muito mais.
Fase 4: Diversificação, alto desempenho e sustentabilidade (final da década de 2010 present)
1Tecnologia de formulação altamente refinada
- Extremo desempenho: Desenvolvido ultra resistente ao desgaste, resistente a altas temperaturas (por exemplo, para tubos de escape), endurecido a baixas temperaturas e altamente resistente a produtos químicos (ácidos, álcalis,Solventes) revestimentos poliespárticos especiais.
- Funcionalização: Introdução de revestimentos com condutividade, propriedades antiderrapagens, autolimpeza e retardamento de chamas.
- Melhoria da tolerância à aplicação: formulações criadas com sensibilidade reduzida à temperatura e à umidade, vida útil mais longa da panela e velocidade de cura ajustável para atender a ambientes de aplicação mais diversos.
2- Foco na protecção e sustentabilidade do ambiente
- Solventes livres / Sólidos ultra-elevados: Aumentar continuamente o teor de sólidos, reduzindo ou eliminando as emissões de COV.
- Exploração por via aquática: Embora seja tecnicamente desafiador (devido às reações isocianato-água e secagem lenta),Algumas empresas e institutos de investigação introduziram protótipos ou primeiros produtos polyasparticados aquáticos comerciais para atender às mais rigorosas regulamentações ambientais.
- Matérias-Primas de base biológica: explorado o uso de polióis ou aminas parcialmente de base biológica para reduzir a pegada de carbono.
3A ascensão das empresas chinesas e a intensificação da concorrência global
- Feiyang Protech: tornou-se um dos mais importantes players globais no campo da poliespártica, detentora de numerosas patentes e soluções abrangentes em síntese, formulação e aplicação de resinas,com um desempenho do produto comparável ao dos líderes internacionais.
- Outras empresas chinesas: Empresas como a Wanhua Chemical e o Grupo Huafon estão se expandindo ativamente, impulsionando o progresso técnico e a otimização de custos.
- Paisagem Global: Covestro, BASF, Huntsman, PPG, Sherwin-Williams, Nippon Paint e outros gigantes internacionais estão agora em feroz concorrência com empresas chinesas,promover conjuntamente os avanços tecnológicos e o desenvolvimento do mercado.
4Técnicas e equipamentos de aplicação maduros
- Equipamento especializado de pulverização de dois componentes: Fabricantes como a Graco e a GlasCraft têm equipamentos continuamente refinados para melhor atender à viscosidade, proporção de mistura e tempo de gel de revestimentos poliespárticos.
- Aplicação manual padronizada: as técnicas de aplicação de rolamento e espremedor tornaram-se mais padronizadas e amplamente adotadas.
- Avanços na tecnologia de aplicação a baixa temperatura.
Resumo: Caminho de desenvolvimento da Polyaspartic
- Problem-Driven: Diretamente destinado a resolver a fraca viabilidade da poliureia tradicional.
- Descoberta da resina: A invenção do éster poliespártico foi a base, com o design da estrutura da resina sendo a chave para o controle de desempenho.
- Iteração contínua de desempenho: Evoluído de simplesmente estender a vida útil da panela para buscar consistentemente melhores propriedades físicas, resistência ao clima, resistência química, funcionalidade e funcionalidade.
- Ampliação dos campos de aplicação: expansão rápida de revestimentos industriais para energia eólica, proteção contra corrosão, infraestrutura, transporte, impermeabilização de construção, adesivos,e mais.
- Inovação ambiental: orientada para soluções sem solventes, sólidos ultra-altos, de origem aquosa e biológica.
- A ascensão das empresas chinesas: as empresas chinesas passaram com sucesso da importação de tecnologia para a inovação independente para a liderança global, reformulando o panorama industrial global.
O desenvolvimento do poliespártico continua, com tendências futuras focadas em maior desempenho, maior sustentabilidade, funcionalidade expandida, custos mais baixos,e aplicações mais fáceis para satisfazer as exigências do mercado em constante evolução.
A Feiyang é especializada na produção de matérias-primas para revestimentos poliespárticos há 30 anos e pode fornecer resinas poliespárticas, endurecedores e formulações de revestimento.
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