ההתרחבות המהירה של תשתיות עירוניות הציבה משטחים פולימרים בלב אסתטיקה עירונית מודרנית ופונקציונליות.ממנה של תחנות מקלט אוטובוסים נרחבות ומחלפי משחקים צבעוניים כדי חיפוי בנייה גבוהה וחתימות דיגיטליות, פולימרים מציעים גמישות עיצוב, משקל קל ויעילות עלות, אך אותם משטחים עומדים בפני ספקטרום רחב יותר של אבקות עירוניות - סולפטים חלקיים, גשמים, חומציות, לחץ דם חם, ואוויר, אך ורק על ידי בטיחותי, לחץ דם, לא ניתן לקצר את איכות חיים כימי, או לחץ דם, באופן קבוע, או ספקטרום, ספקטרום, ספקטרום דינמי, ואוויר, אך ורק על פני השטח, ספקטרום דינמי, ספקטרום, ספקטרום איטי יותר, ספקטרום, ספקטרום, ספקטרום איטי יותר, ספקטרום, ספקטרום איטי יותר, ספקטרום של בטיחותי, ספקטרום איטי יותר, ספקטרום של חומרים, 000, 000, ספקטרום איטי יותר, ספקטרום, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000.

הבנת מכניזם של אנטיגרפיטי

כדי להעריך כיצד תוספי antigraffiti לעבוד, יש לבחון תחילה את הפיזיקה של דבקות על פני השטח פולימרי. Graffiti inks, תרסיס צבע, וסמן קבוע להסתמך על שילוב מכני וקשר כימי - אג"ח מימן, ואן דר וואלים כוחות, ובמקרים מסוימים, אינטראקציות קוהנדסיות - עם תת-קרקעית חשוף לעתים קרובות מציג מיקרו-חומריות ורשתות פעילות כי הם אלה מאפשרים מנגנונים כימיים חזקים:

שינוי אנרגיה

על ידי צמצום אנרגיית פני השטח של פולימר, תוספים יוצרים מחסום נמוך של משקל.כאשר האנרגיה של פני השטח נמוכה יותר מאשר מתח פני השטח של נוזל, העשבים הנוזליים למעלה מאשר להפיץ.אפקט זה, כפיה על ידי FLT:0 מגע זווית מול פני השטח 1, הוא הבסיס של הידרופובי (מכת מים) ו-oleophobic (נפט) באופן יעיל יותר עבור חום גבוה יותר מ קיבולת גבוהה של 40 גרם.

הקרבה נגד הגנה קבועה

תוספי Antigraffiti נופלים לשתי קטגוריות רחבות:

  • (ב) [ה]:0 [ה][דרוש מקור] [ב]] [ה]] [ה]] [ה]]] [ה'], [ה'], [ה'[ה]'], [ה']'[ה']'[ה']'[ה']'[ה']']'''[ה']']'[ה'[ה']']']'[ה'[ה']'[ה'[ה']'[ה'[ה'[ה'[ה'[ה'[ה']']']'[ה'[ה']'[ה'[ה']']']'[ה']']'[ה']'[ה'[ה']']']']']'[ה'[ה']']'[ה'[ה']'[ה']']'[ה']']']'[ה'[ה']'[ה']']'[ה']']'[ה'[ה'[ה'[ה'[
  • (FLT:0) ציפויים חשובים של Sacrificial ציפויים 1FLT - Applied as a נפרדת (למשל, סרטי שעווה או פוליסקאיד) הם מוסרים יחד עם גרפיטי במהלך ניקוי וחייב להיות reapplied. Newer "היבריד" מתקרב תוספים קבועים עם קדמיון דק כדי לשלב עמידות עם קל, התחדשות נמוכה.

סוגי האנטיגרפיטי

בחירת התוסף הנכון תלויה בבסיס פולימר, העומס הצפוי, פרוטוקולי ניקוי, ומגבלות רגולטוריות.שלושת המעמדות הדומיננטיים המשמשים בנוסחאות פולימרים מסחריות הם:

המונחים: Silicone-based Additives

נגזרות הסיליקון - בדרך כלל פולידי מתילסקסיאן (PDMS) או siloxane copolymers - נודד אל פני השטח פולימר במהלך עיבוד, להרכיב סרט אנרגיה נמוך. הם מצטיינים בהעברת התנהגות הידרופובית והם תואמים עם פוליפרופילן, פוליאתילן, ורבים הנדסה thermoplastics. שלהם מגבלה ראשונית שלהם היא כי מאוד מבוסס שמן גרפיטי (למשל, צבע סיליקון עדיין יכול להפחית את פני השטח רטובה).

המונחים: Fluoropolymer Additives

תוספי פלואופולמר - בהתבסס על חומצה perfluorooctanoic (PFOA) חלופות ללא תשלום כמו perfluoropolyethers (PFPE) - לספק את האנרגיות השטח הנמוכות ביותר שניתן להשיג ( ⁇ 10-15 מ"מ) להפחתה של חומרים הידרופוביים קיצוניים ו-Oolophobicity, כלומר, אפילו צבעי תרסיסים כל כך חלש כי הם יכולים להיות מצופים על גבי מחסנים של חומרים כימיים קצרים של המכון.

ננואידיטים ומערכות היברידיות

ננוטכנולוגיה הציגה תוספים המשלבים מנגנונים הגנה מרובים:

  • (FLT:0) טטניום דו-חמצני (TiO2) ו- תחמוצת אבץ (ZnO) nanoparticlessigFLT:1 - לספק תכונות ניקוי עצמי פוטו-קטליטי תחת אור UV, לשבור את המזונאים האורגניים.כאשר מוטבע במריצה פולימרית, הם גם יוצרים מחוספס ננו המגביר את ההידרופוביות.
  • (FLT:0)Silica (SiO2) חלקיקיםFLT 1 - לעתים קרובות פני השטח טיפול עם silanes כדי להפחית את האנרגיה על פני השטח.הם יוצרים טופוגרפיה "לוטוס-לאף" המפחיתה את אזור מגע עבור contaminants.
  • (FLT:0Clay-polymer ננוקוםsveFLT:1) - מפיץ montmorillonite חימר משפר את תכונות המחסום נגד חדירה מעצורים, להאט את ספיגת של נשאי גרפיטי (למשל, xylene, acetone).

ניסוחים היברידיים המשלבים כימאים סיליקון ופלורופוליים, או משלבים שעווה מקרית עם ננו-פרופילרים קבועים, הופכים נפוצים יותר.לדוגמה, מחקר שפורסם ב-FLT:0Progress in Organic CoatingsFLT:1 (FLT:2ScienceDirectFLT 3: 3) מצא כי APF-PEsilica היברידית בציפוי של פוליקרבן אורגני (אפקט ניקוי יעיל של 100 אחוזים לאחר מחזורי ניקוי:2 מדע DirectFLT 3).

יתרונות טכניים Beyond Graffiti Resistance

ההגנה המוצעת על ידי תוספים אנטיגרפיי משתרעת הרבה מעבר לתייגת פיזור. כי הם להפחית את אנרגיית פני השטח ולשפר את תכונות המחסום, תוספים אלה גם מגנים פולימרים:

  • (FLT:0) גשם ותרכובות אוויריות אוויריות (FLT:1) - משטחים פולימר כגון אקרילי ופוליקרבונט רגישים להתקפה כימית מפירוק חומצה. שכבת אנרגיה נמוכה מפחיתה את זמן המגע של טיפות חומציות, מצמצם את הפחתת התחריטים וההתקריסה.
  • (FLT:0) דיזל exhaust ו soot adhesionFLT ( 1:1) - חומר חלקיקים עירוני, במיוחד פחמן שחור, נוטה לדבוק חזק על פני כדוריות פולימרים באנרגיה גבוהה.אוליפוביים תוספים לגרום חלקיקים soot כדי להתגלגל או להימחק בקלות, שמירה על שקיפות במתקני הקלה.
  • (ב) [17] ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇
  • (FLT:0)UV-Moשרה השפלה (FLT:1) - תוספים מסוימים ננו-טיפO2 פועלים כקלטי UV, להאט את החמצן של התמונה.כאשר בשילוב עם מייצבי אור amine (HALS), הם מרחיבים את חיי השירות החיצוניים של פולימר.

שיטות אינטגרציה ואימות פולימר

מליט בללינג באמצעות Masterbatch

(ב) ל[[הזרקות]], [[המאה ה-20]], [[המאה ה-20]], [[1924]]]], [[1924]]]], [[1924]]]]]]]], [[1924]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]], [[1924]], [[1924]]]]]], [[[[1924]]]]]]]], [[1924]]]], [[[[1924]]]]]]]]]]]]]]]], [[[[1924]]]]]]]], [[[[1924]]]]]], [[[[1924]]]]]]]] [[[[[[1924]]]]

עקבו אחרי Liquid Coatings

עבור טיפול שדה-אידי או לאחר-מניפסט (למשל, ריסוס על תחנות אוטובוס קיימות או לוחות בנייה), תוספים מפורשים לציפוי מבוססי מים או ציפויים מבוססי מים.הציפוי עצמו הופך לשכבה המגנה. גישה זו נפוצה עבור FLT:0 (FLT) פחמן כפול 1 ו-FLT:2acry זהב (PM) 3, שם הוא נדרש שקיפות גבוהה.

משטח Grafting

פיתוח טכניקות משיכת פלזמה מחוספסות ישירות על פני כדור הארץ פולימרים ללא עומס תוספת גדולה. שיטה זו מתאימה לחלקים בעלי ערך גבוה שבו נדרש שינוי אופטי מינימלי עבור ייצור בקנה מידה גדול והוא מוגבל כיום ליישומים נישה כמו משולש רכב גבוה.

יישומים עירוניים וביצועים אמיתיים

תשתיות

לוחות מידע פוליקרבונט ולוחמי מידע אקריליים בתחנת אוטובוס ותחנות רכבת הם מטרות ראשוניות עבור גרפיטי וזיהום מכתים. רשויות תחבורה בערים גדולות כגון פריז, סינגפור, וניו יורק החלו לציין את פוליקרבונט פלואופולמרן ממונום עבור מתקנים חדשים. A case study from the FLT:0Chicago TransitFLTalverse דיווח כי החלפת 1,400 דולר להורדת נפח חשמלי מופחתת לרבעון בינוני בשנה.

בניית Facades

לוחות פולימרים רבי עוצמה (GRP) המשמשים בחזיתות מודרניות של עלייה גבוה מטופלים לעתים קרובות עם נוגדנים ננוקוינגס אנטיגרפי.TheFLT:0 One World Trade CenterBuildFLT:1 לובי, למשל, משלב תוספים קבועים פלואופולמרים בפוליוויניל פלואוריד שלה (PVF) סרט laminates, המאפשר גרפיטי להיות הסרת עם מריד מתון רק עם מרתיעה קלה ללא ממורחת.

מגרש משחקים

שקופיות מגרש משחקים, ספסלים, ומכלולים שנעשו מפוליאתילן (PE) ופולימיד (PA) נהנים מתוספים מבוססי סיליקון.הנוסחאות של ילדים אשר שימשו יצרנים גדולים (FLT:0PlayCore, StructuresFLT:1) משלבות אדני סיליקון שאינם רעילים המונעים כתמים קבועים.

Signage and Digital Displays

דיורי חותם דיגיטליים בחוץ ומסגרות לוח סטטי הם לעתים קרובות מוטבע. PET-G (גליקול modified PET) עם שכבת אנטיגרפיטי הקרבית פופולרי במגזר זה כי ניתן לשלוח באמצעות כביסה בלחץ גבוה שוב ושוב.התוסף נועד לעמוד 30-50 ניקוי לפני צורך קוצר.

שיקולים כלכליים וחיוניים

העלות העליונה של שילוב של תוספי antigraffiti היא בדרך כלל 10-250% גבוה יותר מאשר באמצעות ציוני פולימר סטנדרטיים.עם זאת, ניתוח עלות מחזור חיים מלא לעתים קרובות מעדיף את החומר המתואם את התוסף: גורמים מרכזיים:

  • (ב) ,0) ,התדרות ניקוי מנקה 1:1 - משבוע לחודש או רבעון, חיתוך עבודה, כימיקלים וצריכת מים.
  • (ב) ,0) תיקון/החלפה של דירה (FLT:0) עלויות של תיקון/החלפה (FIRLT:1) – משטחים שאינם מגרדים על ידי ניקוי מוחות 2-3 פעמים נוספות.
  • (FLT:0) ערך מוסף / rental Valuesale 1 ; עבור נכסים מסחריים, שמירה על חיצוני נטול גרפיטי קשורה לשיעורי דיקור גבוהים יותר ופרימיות של 5–10% (מחקרים עירוניים).
  • (ב) [ה]ההגנה על ברזיל" (Brand ProtectionFLT:1) - עבור סוכנויות תחבורה וממשלות עירוניות, אסתטיקה נקייה עקבית משפרת את התפיסה הציבורית.

ניתוח של ההרחבה הלאומית של המחקר הלאומי של כביש המחקר של המחקר הלאומי של קופר (NCHRP Synthesis 396) מעריך כי מקלטי מעבר המבוססים על פולימר עם תוספי antigraffiti להשיג תקופת החזר של 18 חודשים באמצעות קיצוץ בהוצאות תחזוקה, עם ערך נוכחי נטו (NPV) חיובי על פני 10 שנים הניחו חיים.

איכות הסביבה, הבריאות והשיקולים המתקדמים

כמו תוספי antigraffiti להיות נרחב, איכות הסביבה ובריאות בדיקה מוגברת.

פלואוסטומר Persistence

[הרחבה הארוכה] (למשל, C8) הם ביו-אקומניטיביים והם נמצאים בשלב ברחבי העולם. חלופות מודרניות להשתמש כימאים C4-C6 או אפשרויות לא-מיותרות לחלוטין כמו סיליקון משקל מולקולרי גבוה ופולי(2-hydroxyethyl methacrylate) (PHEMA) LTF:0oreal Definated Agency (FIRST) יש צורך דחוף למניעה של Microsoft Defive Protection Agency:2F)

VOC Emissions and Worker Safety

ציפויים נוזליים יכולים לשחרר תרכובות אורגניות נדחות (VOCs) במהלך היישום. נוסחאות מבוסס מים ופתרון ללא מרשם עכשיו חשבון עבור יותר מ -60 אחוזים של ציפויים אנטיגרפיטיים חדשים באירופה (נתונים מ- European Coatings Journal). תוספי Masterbatch לעיבוד ההיתוך נמנעים מבעיות VOC לחלוטין.

סיקור: Leaching and Groundwater Contamination

מחקרים על סיליקון ו- fluoropolymer מאסטרבטים מראים ניתוק בלתי ניתן להדהים תחת גשם עירוניים סימולציה (ISO 4892). חלקיקים ננו-TiO2, אם לא מחלחל כראוי, יכול לעבור לתוך נתיבי מים. Adhering לדרישות ספציפיות של המוצר (למשל, ציפויים סליפינים על חלקיקים) מקטין את הסיכון הזה.

אתגרים ומחקר מתמשך

למרות יתרונות ברורים, תוספי antigraffiti עומדים בפני מכשולים טכניים:

  • (FLT:0) אחריות תחת שחיקה 1 (FLT:1) - תנועה ברגל, מצחצחות ניקוי וחול באוויר יכול ללבוש את שכבת המגן.
  • (FLT:0) תאימות עם תוספים אחרים של FLT:1) - מעכבי להבת, ייצובי UV וצבעים יכולים להפריע להגירה של תוספים.
  • (FLT:0) אויל, צבעי epoxy, MPEGsph1) - גרפיטי מודרני משתמש בצבעים סולמות גבוהה ו- 2 חלקים epoxies כי עדיין יכול להתחבר משטחים אנרגיה נמוכה לאורך זמן. מחקר מתמשך מתמקד על שכבות מרובות-release ו- crosslinked טופקואטים.

פרויקטים במימון האיחוד האירופי כמו FLT:0 (Clean AirPlastFLT) 1:1 (Horizon 2020) חוקרים משטחים פולימרים רב פונקציונליים המשלבים נוגדנים, אנטי-מיקרוביאלי, ואנטי-פולנטים במערכת תוספת ביולוגית אחת.

פתרונות חכמים ו Sustainable Solutions

במבט קדימה, הדור הבא של תוספי antigraffiti כנראה לשלב:

  • (FLT:0) תוספי פוטו-קטליטיים (Photocatalytic SupplementsFLT:1) - Doped TiO2 אשר מפעיל אור גלוי כדי לשבור את המזונאים האורגניים ברציפות, שמירה על פני השטח נקי עם אפס התערבות ידנית.
  • (FLT:0) תגובות צ'ירומגניות (Chromogenicemigemigial) 1:1 - פולימרים שמשנים צבע כאשר גרפיטי מוחל, התראה למנהלי המתקן או לציבור, המאפשר ניקוי מהיר לפני הייבוש.
  • (FLT:0) תוספים המבוססים על Bio (FLT:1) - Polyhydroxyalkanoates (PHA) וננוקריסטלים (CNC) פונקציונליים עם חומצות שומן כדי ליצור שכבות אנטי-גנטיות מתחדשות, ניתנות להתאמה.
  • (FLT:0) חיישנים בעלי פרופיל IoT (FLT:1), שכבות פולימרים מוליכים אשר לזהות את היישום של גרפיטי ושולחות באופן אוטומטי התראות לצוותי תחזוקה.

חידושים אלה יפחיתו עוד יותר את נטל זיהום האוויר העירוני על פני כדור הארץ, להאריך את חיי השירות ולשמור על חללים ציבוריים נקיים ומזמינים. כמו ערים ברחבי העולם להתמודד עם האתגרים התאומים של הנדליזם וההשפלה הסביבתית, התוספים נגדגריפיטי עומדים כצליל מעשי, כלכלי, וגורם בר קיימא יותר של מדע החומרי.