目前绝大多数隐形车衣都有自修复功能,当汽车车身受到刮擦或轻微碰撞时,在不损伤车衣基膜的基础上,用热水或热风处理,细小划痕会逐渐消失,车衣表面恢复如初。

 

隐形车衣涂层自修复机理:本征型氢键作用是应用主流

 

这种自修复效果,主要取决于车衣涂层中自修复树脂的聚合物结构。

 

隐形车衣涂层自修复机理:本征型氢键作用是应用主流

 

  • 热修复:需要60℃以上的热水、热风或阳光作用在划痕上;
  • 秒修复:不受外部影响,但此类树脂偏软,不够致密;

 

目前,市场大部分已经转向热修复方式,国外有少量秒修复产品。车衣涂层中常见的树脂成分是由多羟基丙烯酸酯、耐黄异氰酸酯等单体共聚而成的聚氨酯树脂,它主要是基于本征型中的氢键自修复机理来应用。

 

隐形车衣涂层自修复机理:本征型氢键作用是应用主流

 

自修复性三要素,缺一不可

  • 修复反应的驱动力:、光、电、磁等;
  • 链段运动能力:链段柔顺性及高分子的玻璃化转化温度(Tg),即在驱动力条件下,高分子能发生运动,有形成碰撞的几率;
  • 可逆键合方式:非共价键键合(范德华力、氢键、金属配位、主客配体、电荷作用)、共价键键合(Diels Alder反应、双硫键、酰腙、烷氧基胺、硼酸酯键)。

 

隐形车衣涂层自修复机理:本征型氢键作用是应用主流

本征自愈合的机理模型

  1. 自愈合性能的实现并非通过破损位置的活性官能团反应,而是基于氢键作用;
  2. 氢键作用产生强烈的相互作用力,实现宏观侧面的破损愈合
  3. 氢键作用源自聚氨酯树脂内部大量醚基团在空气界面形成强烈的羟基吸引;
  4. 除了醚基团形成的羟基吸引,还需要足够的分子链段运动;
  5. 聚氨酯独特的软硬嵌段结构,软段在常温环境中的长程运动,确保聚合物分子链段的迁移;
  6. 分子链段的迁移,确保破损位置接触后,原本分离的聚合物在软段的迁移作用下重新“缠绕”
  7. “缠绕”确保氢键作用引入聚合物体系中,从而实现宏观自愈合;
  8. 硬段不存在长程运动,会限制软段的迁移。

 

来源:综合整理自第一届车衣膜论坛上纳尔、邦固化学演讲资料

原文始发于微信公众号(艾邦车衣膜论坛):隐形车衣涂层自修复机理:本征型氢键作用是应用主流

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作者 xie, yao