نیاز به راه حل های پوشش کم VOC

ترکیبات آلی ⁇ e (VOC) یک نگرانی قابل توجه در صنعت پوشش است.این مواد شیمیایی، آزاد شده در طول کاربرد و درمان رنگ، جلا و توقف های محافظ، کمک به تشکیل ازن سطح زمین، آلودگی هوا و مسائل بهداشتی مانند تحریک تنفسی و پوشش سنتی سنتی - تعمیرات دقیق، بازسازی و سوخت های جایگزین - بنابراین کاهش شدید مواد جایگزین.

چگونه خود-Healing پوشش کار

پوشش های خود شفا بخش از فرآیندهای تعمیر بیولوژیکی تقلید می کنند. اصل اصلی این است که یک مکانیسم شفابخشی را در ماتریس پوشش قرار دهد که بر آسیب -معمولا شکستن یا خراشیدن - برای بازگرداندن خواص سد استفاده می شود: سه مکانیسم اصلی استفاده می شوند:

  • میکروکپسول سیستم های مبتنی بر: کپسول های کوچک حاوی یک عامل شفا مایع (به عنوان مثال، یک روغن مونومر یا خشک کننده) در پوشش پراکنده می شوند، هنگامی که یک شکاف پخش می شود، کپسول ها را پاره می کند، آزاد کردن عامل به هواپیما کراک. A یا عامل درمان (همچنین کپسول یا جاسازی شده) سپس پلیمر را جاسازی می کند.
  • سیستم های عروقی: شبکه ای از کانال های توخالی یا فیبرهایی که حاوی عوامل شفا هستند از طریق پوشش اجرا می شود، مشابه با رگ های خونی، آسیب این کانال ها را می شکند، عامل را در یک منطقه بزرگتر آزاد می کند و چندین رویداد درمانی را قادر می سازد.
  • خود درمانی خود-آستینیک: مواد پوشش خود را با پیوندهای شیمیایی برگشت پذیر طراحی شده است (به عنوان مثال، واکنش های دیلز-آدر، پیوندهای گوگرد یا پیوند هیدروژن).

هر مکانیسم ارائه می دهد معاملات بین بهره وری شفا، تعداد چرخه های بهبودی و سازگاری با فرمول های پوشش موجود است. نوآوری های اخیر بر بهینه سازی این برای سیستم های کم VOC، سیستم های سازگار با محیط زیست تمرکز می کنند.

نوآوری های کلیدی کاهش VOC

عوامل شفابخش زیستی

عوامل درمانی سنتی - مانند مونومرها یا اپوکسی - می توانند خود را سمی یا بالا در VOCs. محققان به خوراک های تجدید پذیر تبدیل شده اند. میکروکپسهای مبتنی بر Bio با استفاده از روغن گیاهی (به عنوان مثال، روغن دانه، روغن کرچک) یا پلیول های مشتق شده از زیست اکنون بهبود موثر با پروفایل های انتشار بسیار پایین تر را ارائه می دهند.

فرمول های بدون آب و حل

پیشرفت در میکرونپساسیون به عوامل درمانی اجازه داده است که در سیستم های پوشش آببورن معلق شوند. روکش های آببورن به طور ذاتی حاوی VOC های کمتری نسبت به همتایان مبتنی بر حلال هستند. با ترکیب رزین های پایه آببورن (به عنوان مثال، پراکندگی پلی تکنیک یا امولسیون اکریلیک) با عوامل درمانی کپسول شده، تولید کنندگان به سطوح کم VOC و کاهش طولانی مدت تابش بنفش که به سرعت از پوشش های ساده جلوگیری می کنند.

بهبود ثبات

میکروکپسهای اولیه اغلب در هنگام مخلوط کردن یا کاربرد، آزاد کردن عوامل شفا دهنده به طور زودرس و به خطر انداختن پوشش نوآوری در مواد پوسته - با استفاده از پلیمرهای قوی مانند پلیوریا، پلی تکنیک یا سیلیکا - به طور چشمگیری بهبود می یابد مواد امروز زنده ماندن مخلوط، اسپری، و ذخیره سازی گسترده، اطمینان حاصل می کنند که عوامل شفا تنها در هنگام نیاز به این تولید زباله یا افزایش قابل اعتماد به نفس، در دسترس هستند.

سیستم های درمانی چند منظوره

آخرین نسل پوشش ها خود درمانی را با دیگر عملکردهای محافظتی ترکیب می کنند، بیشتر تعداد پوشش های مورد نیاز را کاهش می دهند.به عنوان مثال، یک لایه منفرد ممکن است هر دو مهار کننده خود و خوردگی را ارائه دهد. برخی از فرمول ها مهار کننده های خوردگی را به میکروکپسول ها در کنار عوامل شفا، آزاد کردن همزمان هنگامی که پوشش نقض می شود.

مزایای زیست محیطی و اقتصادی

کاهش VOC بهبودی در سراسر چرخه زندگی

مزیت اولیه محیط زیست کاهش قابل توجهی در VOC از عملیات پوشش مجدد است.یک نمای ساختمان یا یک بخش خودرو ممکن است نیاز به تجدید دوباره هر 2 تا 5 سال داشته باشد. سطوح خود شفا بخش که زندگی پوشش را به 10 تا 15 سال گسترش می دهد می تواند دو یا سه چرخه بازسازی را از بین ببرد، که هر کدام از آنها VOC را آزاد می کند حتی اگر پوشش اولیه کمی بیشتر از انتشار حیات عمر (سیستم های زیستی) را به شدت تحت پوشش زیستی یا عوامل تجزیه و تحلیل خود ذخیره سازی (به نفع خود ذخیره سازی یا عوامل تجزیه و تحلیل خود ذخیره سازی) تشکیل می دهد.

پوشش گسترده Lifespan و Durability

پوشش های خود شفا از میکروکتر ها بازیابی می شوند، که در غیر این صورت نقطه شروع برای توهم، خوردگی و رطوبت در تهاجمی است.با به طور خودکار این نقص ها را مهر می کند، پوشش حفظ یکپارچگی سد خود را بسیار طولانی تر است. آزمایشات میدانی در پاک کردن های خودرو نشان می دهد که انواع خود درمانی حفظ و مقاومت پس از سال های قرار گرفتن در معرض که پوشش های معمولی این استفاده از زباله را به طور مستقیم به مواد کم تر تبدیل می کند و مواد زباله ارسال می کند.

هزینه های نگهداری پایین تر

صنایعی که ناوگان های بزرگ وسایل نقلیه، هواپیما یا زیرساخت ها را حفظ می کنند، هزینه های قابل توجهی برای بازرسی، تعمیر و بازسازی پوشش های خود شفا بخش کاهش فرکانس این مداخلات را دارند. وزارت انرژی ایالات متحده آمریکا برجسته کرده است [FLT 1] که پوشش های خود شفابخشی بر روی تیغه های توربین بادی می تواند هزینه های نگهداری را تا 40٪ افزایش دهد.

صنعت برنامه های

ماشین خودرو

پاک کننده های خودرو در معرض تراشه های سنگی، خراش ها و محیط زیست به طور گسترده ای سود می برند، چندین تولید کننده برتر در حال حاضر "خود شفا" را پوشش می دهند که خراش های نور را در زیر گرما تعمیر می کنند (به عنوان مثال، از نور خورشید یا آب گرم) همراه با پایه های کم VOC آب، این سیستم ها ماشین ها را با یک پایان طولانی و تولید پایین تر تولید می کنند.

فضا- Aerospace

پوشش های هوایی باید مقاومت در برابر UV شدید، چرخه های دما و قرار گرفتن در معرض مایع.خود شفای بالا پالتز نیاز به مکرر درد، که گران است و شامل VOC- فشرده برنامه های دفع زباله در Imperial College لندن [FLT 1 در حال توسعه پوشش برای قطعات موتور جت است که مانع حرارتی، بهبود بهره وری سوخت و کاهش بهره وری سوخت.

ساخت و ساز و زیرساخت

ساختمان ها، پل ها و ساختارهای دریایی از میکروکتر ها به دلیل گسترش حرارتی و حرکت ساختاری رنج می برند.پوشش های خود شفابخش بر روی بتن و فولاد می توانند مانع از ورود آب و کلرید شوند، که به شدت فاصله بین بازسازی آن را گسترش می دهد.استفاده از عوامل شفا دهنده مبتنی بر زیست، این پوشش ها را برای گواهینامه های ساختمان سبز مانند LEED مناسب می کند که مواد کم مصرف کننده را افزایش می دهد.

دریایی

بدنه های کشتی به طور مداوم در معرض تخریب مکانیکی و بی تحرکی قرار می گیرند.[۱] پوشش های ضدخشنده ای که تنها بر آسیب زیستcide آزاد می کنند – به جای اینکه به طور مداوم – هر دو انتشار VOC و سمیت زیست محیطی را کاهش دهند، از جمله FLT:0 Autonomic Materials [FLT 1)، سیستم های تجاری برای صنعت دریایی هستند.

مسیر های آینده و چالش ها

پوشش های هوشمند و هوشمند

پوشش های خود شفا نسل بعدی به محرک های خاص پاسخ می دهند - تغییر، دما یا حتی نیروی مکانیکی - برای شروع درمان تنها در صورت لزوم، این هوش هر گونه انتشار ناخواسته از عوامل شفا و بهینه سازی دوام پوشش با شبکه های سنسور (IoT) می تواند اجازه دهد پوشش ها را برای گزارش آسیب و وضعیت شفا در زمان واقعی، قادر به پیش بینی.

چالش های اتخاذ گسترده

علی رغم پیشرفت سریع، چالش ها باقی می مانند: عوامل شفابخش به هزینه مواد خام اضافه می کنند، اگرچه پس انداز چرخه عمر اغلب این را جبران می کند. مقیاس پذیری: تولید میکروکپسول های ثابت یا شبکه های عروقی در حجم صنعتی نیاز به کنترل دقیق روند تنظیم مقررات دارد: عوامل جدید درمان مبتنی بر زیست محیطی و ارزیابی زیست محیطی باید تحت شرایط واقعی جمع آوری شوند.

نتیجه گیری

پوشش های خود شفا نشان دهنده یک تغییر پارادایم در حفاظت از سطح است - که به علت ریشه انتشار VOC از تعمیر پوشش به جای کاهش VOC در هر می تواند با جاسازی مکانیسم های تعمیر به طور مستقیم به ماتریس پوشش، این مواد به طور چشمگیری کاهش فرکانس از پوشش، کاهش عمر چرخه عمر در حالی که بهبود دوام و هزینه کاهش می یابد، به عنوان ابزار تعمیر مبتنی بر زیست محیطی، و ایمنی، و تنظیم برای حفظ خود، و حفظ خود، و حفظ چند منظوره، و حفظ خود را ادامه می دهد.