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Dettagli:
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La capacità di impermeabilizzazione del poliuretanico deriva dalla sua unica struttura chimica, dalle caratteristiche fisiche e dai vantaggi applicativi, formando uno strato protettivo continuo, denso e altamente elastico che blocca efficacemente la penetrazione dell'acqua.
Struttura Molecolare: Rete densa reticolata
1. Struttura reticolata tridimensionale
Il poliuretanico si forma dalla reazione tra isocianato (-NCO) ed estere aspartico (-NH2), generando gruppi carbammato (-NH-CO-O-) per creare una rete altamente reticolata.
La spaziatura intermolecolare è molto piccola (scala nanometrica), impedendo alle molecole d'acqua (diametro ~0,28 nm) di penetrare facilmente, raggiungendo un coefficiente di permeabilità inferiore a 1×10-13cm²/s, vicino alle prestazioni di barriera dell'alluminio.
2. Gruppi idrofobici
Le catene carboniose non polari (ad esempio, la struttura esametilenica dell'HDI) negli scheletri isocianati alifatici conferiscono proprietà idrofobiche al materiale, con conseguente angolo di contatto con l'acqua superiore a 100° (standard superidrofobico >150°), facendo sì che l'acqua formi goccioline e rotoli via facilmente, riducendo la bagnatura.
Proprietà filmogene: Barriera continua senza soluzione di continuità
1. Applicazione a spruzzo senza solventi
Il poliuretanico utilizza una formulazione al 100% di solidi, che polimerizza rapidamente dopo la spruzzatura (tempo di asciugatura al tatto ≤ 1-2 ore), creando uno strato di film continuo e senza soluzione di continuità, eliminando i rischi di perdite dovute a sovrapposizioni o fori stenopeici comuni nelle membrane o nei rivestimenti tradizionali.
2. Superficie di base adattiva
La sua elevata elasticità (tasso di allungamento >300%) copre piccole crepe del substrato (≤2 mm) e rimane intatta nonostante l'espansione e la contrazione termica del substrato, prevenendo la fessurazione indotta da stress e le perdite.
Design funzionale: Meccanismi di protezione multipli
1. Resistenza alla pressione idrostatica
I rivestimenti poliuretanici possono resistere a pressioni idrostatiche superiori a 1,0 MPa (equivalenti a 100 metri di colonna d'acqua), superando di gran lunga il requisito di impermeabilità di Classe I dello standard nazionale di 0,3 MPa.
Dati di prova: Secondo lo standard GB/T 23445-2009, non si sono verificate perdite in seguito all'esposizione continua per 24 ore a una pressione idrica di 0,3 MPa.
2. Resistenza alla corrosione chimica
La rete reticolata blocca la penetrazione di agenti corrosivi come acidi, alcali e sali, prevenendo la fessurazione dei substrati (ad esempio, calcestruzzo, metallo) indotta dall'erosione chimica, migliorando indirettamente la durata dell'impermeabilizzazione.
3. Resistenza alla corrosione microbica
Le superfici dense inibiscono l'adesione di muffe e alghe, prevenendo i danni ai rivestimenti indotti dalla biodegradazione (i materiali tradizionali a base di asfalto sono suscettibili alla decomposizione microbica).
Validazione dell'applicazione pratica
1. Impermeabilizzazione del tetto degli edifici
Caso: Il tetto di un complesso commerciale rivestito con 2 mm di poliuretanico è rimasto privo di perdite dopo 10 anni di esposizione a forti piogge e intensa luce solare, riducendo i costi di manutenzione dell'80%.
2. Impermeabilizzazione dell'ingegneria sotterranea
Caso: Durante la costruzione di tunnel della metropolitana, il poliuretanico ha superato i test di pressione idrica a 0,8 MPa, resistendo efficacemente alla penetrazione delle acque sotterranee.
3. Protezione di piscine/serbatoi
Caso: I rivestimenti delle pareti interne per piscine di acqua potabile hanno superato gli standard igienici GB/T 17219-1998, garantendo l'assenza di lisciviazione anche con immersione a lungo termine, salvaguardando così la qualità dell'acqua.
Confronto con i materiali impermeabilizzanti tradizionali
Direzioni di ottimizzazione tecnologica
1. Migliorare l'idrofobicità
Aggiungere nano-silice o modificatori fluorocarbonici per aumentare l'angolo di contatto a >150°, ottenendo effetti superidrofobici.
2. Funzionalità di autoguarigione
Incorporare agenti di guarigione microincapsulati che rilasciano automaticamente componenti riparatori al contatto con l'acqua con microfessurazioni, ripristinando l'integrità dell'impermeabilizzazione.
3. Monitoraggio intelligente
Incorporare nanomateriali conduttivi per il monitoraggio in tempo reale dell'integrità del rivestimento, fornendo avvisi precoci per potenziali rischi di perdite.
Il poliuretanico raggiunge prestazioni di impermeabilizzazione efficienti e durature grazie alla sua "struttura molecolare reticolata densa", alle "proprietà filmogene senza soluzione di continuità" e ai "meccanismi di protezione multipli". I suoi punti di forza risiedono non solo nel blocco dell'acqua, ma anche nella sua adattabilità ad ambienti complessi e nella resistenza all'erosione chimica e biologica, rendendolo il materiale preferito per progetti di impermeabilizzazione di fascia alta. Con i progressi tecnologici, le applicazioni di impermeabilizzazione del poliuretanico nell'edilizia verde e nell'ingegneria sotterranea si espanderanno ulteriormente.
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