সাফল্য এবং উদ্ভাবন: ২০২৫ সালে জলবাহিত পলিউরেথেন আবরণ প্রযুক্তির অগ্রগতির পথ

২০২৫ সালে, আবরণ শিল্প "সবুজ রূপান্তর" এবং "কর্মক্ষমতা আপগ্রেডিং" এই দ্বৈত লক্ষ্যের দিকে ত্বরান্বিত হচ্ছে। স্বয়ংচালিত এবং রেল পরিবহনের মতো উচ্চমানের আবরণ ক্ষেত্রে, জলবাহিত আবরণগুলি "বিকল্প বিকল্প" থেকে "মূলধারার পছন্দ"-এ বিকশিত হয়েছে তাদের কম VOC নির্গমন, নিরাপত্তা এবং অ-বিষাক্ততার কারণে। যাইহোক, কঠোর প্রয়োগের পরিস্থিতির (যেমন, উচ্চ আর্দ্রতা এবং তীব্র ক্ষয়) চাহিদা এবং আবরণের স্থায়িত্ব এবং কার্যকারিতার জন্য ব্যবহারকারীদের উচ্চতর প্রয়োজনীয়তা পূরণের জন্য, জলবাহিত পলিউরেথেন (WPU) আবরণের প্রযুক্তিগত অগ্রগতি দ্রুতগতিতে অব্যাহত রয়েছে। ২০২৫ সালে, সূত্র অপ্টিমাইজেশন, রাসায়নিক পরিবর্তন এবং কার্যকরী নকশায় শিল্প উদ্ভাবন এই খাতে নতুন প্রাণশক্তি সঞ্চার করেছে।

মৌলিক ব্যবস্থাকে আরও গভীর করা: "অনুপাতের সমন্বয়" থেকে "কর্মক্ষমতা ভারসাম্য" পর্যন্ত

বর্তমান জলবাহিত আবরণের মধ্যে "কর্মক্ষমতা নেতা" হিসেবে, দুই-উপাদান জলবাহিত পলিউরেথেন (WB 2K-PUR) একটি মূল চ্যালেঞ্জের মুখোমুখি: পলিওল সিস্টেমের অনুপাত এবং কর্মক্ষমতা ভারসাম্য বজায় রাখা। এই বছর, গবেষণা দলগুলি পলিথার পলিওল (PTMEG) এবং পলিয়েস্টার পলিওল (P1012) এর সমন্বয়মূলক প্রভাবগুলির গভীর অনুসন্ধান পরিচালনা করেছে।

ঐতিহ্যগতভাবে, পলিয়েস্টার পলিওল ঘন আন্তঃআণবিক হাইড্রোজেন বন্ধনের কারণে আবরণের যান্ত্রিক শক্তি এবং ঘনত্ব বৃদ্ধি করে, কিন্তু এস্টার গ্রুপের শক্তিশালী হাইড্রোফিলিসিটির কারণে অতিরিক্ত সংযোজন জল প্রতিরোধ ক্ষমতা হ্রাস করে। পরীক্ষাগুলি যাচাই করেছে যে যখন P1012 পলিওল সিস্টেমের 40% (g/g) তৈরি করে, তখন একটি "সুবর্ণ ভারসাম্য" অর্জন করা হয়: হাইড্রোজেন বন্ধন অতিরিক্ত হাইড্রোফিলিসিটি ছাড়াই ভৌত ক্রসলিংক ঘনত্ব বৃদ্ধি করে, আবরণের ব্যাপক কর্মক্ষমতাকে সর্বোত্তম করে তোলে—যা লবণ স্প্রে প্রতিরোধ, জল প্রতিরোধ এবং প্রসার্য শক্তি সহ। এই উপসংহার WB 2K-PUR মৌলিক সূত্র নকশার জন্য স্পষ্ট নির্দেশিকা প্রদান করে, বিশেষ করে স্বয়ংচালিত চ্যাসিস এবং রেল গাড়ির ধাতব অংশগুলির মতো পরিস্থিতিতে যেখানে যান্ত্রিক কর্মক্ষমতা এবং জারা প্রতিরোধ উভয়ই প্রয়োজন।

"অনমনীয়তা এবং নমনীয়তার সমন্বয়": রাসায়নিক পরিবর্তন নতুন কার্যকরী সীমানা উন্মোচন করে

যদিও মৌলিক অনুপাত অপ্টিমাইজেশন একটি "সূক্ষ্ম সমন্বয়", রাসায়নিক পরিবর্তন জলবাহিত পলিউরেথেনের জন্য একটি "গুণগত উল্লম্ফন" প্রতিনিধিত্ব করে। এই বছর দুটি পরিবর্তনের পথ স্পষ্ট হয়ে উঠেছে:

পথ ১: পলিসিলোক্সেন এবং টারপিন ডেরিভেটিভস দিয়ে সিনারজিস্টিক বর্ধন

নিম্ন-পৃষ্ঠ-শক্তি পলিসিলোক্সেন (PMMS) এবং হাইড্রোফোবিক টারপিন ডেরিভেটিভসের সংমিশ্রণ WPU-কে "সুপারহাইড্রোফোবিসিটি + উচ্চ দৃঢ়তা" এর দ্বৈত বৈশিষ্ট্য প্রদান করে। গবেষকরা 3-মেরক্যাপ্টোপ্রোপিলমিথাইলডাইমেথক্সিসিলেন এবং অক্টামিথাইলসাইক্লোটেট্রাসিলোক্সেন ব্যবহার করে হাইড্রোক্সিল-টার্মিনেটেড পলিসিলোক্সেন (PMMS) প্রস্তুত করেন, তারপর টেরপিন-ভিত্তিক পলিসিলোক্সেন (PMMS-I) তৈরি করতে UV-ইনিশিয়েটেড থিওল-এন ক্লিক বিক্রিয়ার মাধ্যমে PMMS সাইড চেইনে আইসোবোর্নিল অ্যাক্রিলেট (বায়োমাস-উদ্ভূত ক্যাম্ফিনের একটি ডেরিভেটিভ) গ্রাফট করেন।

পরিবর্তিত WPU উল্লেখযোগ্য উন্নতি দেখিয়েছে: স্থির জলের সংস্পর্শ কোণ 70.7° থেকে 101.2° এ উন্নীত হয়েছে (পদ্ম পাতার মতো সুপারহাইড্রোফোবিসিটির কাছাকাছি), জল শোষণ 16.0% থেকে 6.9% এ নেমে এসেছে এবং কঠোর টারপিন রিং কাঠামোর কারণে প্রসার্য শক্তি 4.70MPa থেকে 8.82MPa এ উন্নীত হয়েছে। থার্মোগ্রাভিমেট্রিক বিশ্লেষণেও উন্নত তাপীয় স্থিতিশীলতা প্রকাশ পেয়েছে। এই প্রযুক্তিটি ছাদের প্যানেল এবং সাইড স্কার্টের মতো রেল পরিবহনের বহির্ভাগের জন্য একটি সমন্বিত "অ্যান্টি-ফাউলিং + আবহাওয়া-প্রতিরোধী" সমাধান প্রদান করে।

পথ ২: পলিমাইন ক্রসলিংকিং "স্ব-নিরাময়" প্রযুক্তি সক্ষম করে

আবরণের ক্ষেত্রে স্ব-নিরাময় একটি জনপ্রিয় প্রযুক্তি হিসেবে আবির্ভূত হয়েছে, এবং এই বছরের গবেষণায় এটিকে WPU-এর যান্ত্রিক কর্মক্ষমতার সাথে একত্রিত করে "উচ্চ কর্মক্ষমতা + স্ব-নিরাময় ক্ষমতা"-তে দ্বৈত সাফল্য অর্জন করা হয়েছে। পলিবিউটিলিন গ্লাইকল (PTMG), আইসোফোরন ডাইসোসায়ানেট (IPDI) এবং পলিমাইন (PEI) দিয়ে ক্রসলিংকার হিসেবে প্রস্তুত ক্রসলিঙ্কড WPU চিত্তাকর্ষক যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্য প্রদর্শন করেছে: 17.12MPa এর প্রসার্য শক্তি এবং 512.25% বিরতিতে দীর্ঘায়ন (রাবার নমনীয়তার কাছাকাছি)।

গুরুত্বপূর্ণভাবে, এটি ৩০°C তাপমাত্রায় ২৪ ঘন্টার মধ্যে সম্পূর্ণ স্ব-নিরাময় অর্জন করে—যা মেরামতের পরে ৩.২৬MPa প্রসার্য শক্তি এবং ৪৫০.৯৪% দীর্ঘায়ুতে পুনরুদ্ধার করে। এটি এটিকে স্বয়ংচালিত বাম্পার এবং রেল ট্রানজিট অভ্যন্তরীণ অংশের মতো স্ক্র্যাচ-প্রবণ অংশগুলির জন্য অত্যন্ত উপযুক্ত করে তোলে, যা রক্ষণাবেক্ষণ খরচ উল্লেখযোগ্যভাবে হ্রাস করে।

"ন্যানোস্কেল ইন্টেলিজেন্ট কন্ট্রোল": অ্যান্টি-ফাউলিং কোটিং-এর জন্য একটি "সারফেস বিপ্লব"

উচ্চমানের আবরণের জন্য গ্রাফিটি-বিরোধী এবং সহজে পরিষ্কার করা গুরুত্বপূর্ণ চাহিদা। এই বছর, "তরল-সদৃশ PDMS ন্যানোপুল"-এর উপর ভিত্তি করে একটি ফাউলিং-প্রতিরোধী আবরণ (NP-GLIDE) মনোযোগ আকর্ষণ করেছে। এর মূল নীতি হল গ্রাফট কোপলিমার পলিওল-জি-পিডিএমএসের মাধ্যমে জল-বিচ্ছুরিত পলিওল ব্যাকবোনের উপর পলিডাইমিথাইলসিলোক্সেন (PDMS) সাইড চেইন গ্রাফট করা, যা 30 ন্যানোমিটারের চেয়ে ছোট ব্যাসের "ন্যানোপুল" তৈরি করে।

এই ন্যানোপুলগুলিতে PDMS সমৃদ্ধকরণ আবরণটিকে "তরল-সদৃশ" পৃষ্ঠ দেয় - 23mN/m এর উপরে পৃষ্ঠ টান সহ সমস্ত পরীক্ষামূলক তরল (যেমন, কফি, তেলের দাগ) চিহ্ন না রেখেই পিছলে যায়। 3H (সাধারণ কাচের কাছাকাছি) কঠোরতা সত্ত্বেও, আবরণটি চমৎকার অ্যান্টি-ফাউলিং কর্মক্ষমতা বজায় রাখে।

অতিরিক্তভাবে, একটি "ভৌত বাধা + হালকা পরিষ্কার" অ্যান্টি-গ্রাফিতি কৌশল প্রস্তাব করা হয়েছিল: ফিল্ম ঘনত্ব বাড়াতে এবং গ্রাফিতি অনুপ্রবেশ রোধ করতে HDT-ভিত্তিক পলিআইসোসায়ানেটে IPDI ট্রিমার প্রবর্তন করা, একই সাথে দীর্ঘস্থায়ী নিম্ন পৃষ্ঠ শক্তি নিশ্চিত করার জন্য সিলিকন/ফ্লোরিন অংশগুলির স্থানান্তর নিয়ন্ত্রণ করা। সুনির্দিষ্ট ক্রসলিংক ঘনত্ব নিয়ন্ত্রণের জন্য DMA (ডাইনামিক মেকানিক্যাল অ্যানালাইসিস) এবং ইন্টারফেস মাইগ্রেশন ক্যারেক্টারাইজেশনের জন্য XPS (এক্স-রে ফটোইলেক্ট্রন স্পেকট্রোস্কোপি) এর সাথে মিলিত হয়ে, এই প্রযুক্তি শিল্পায়নের জন্য প্রস্তুত এবং স্বয়ংচালিত রঙ এবং 3C পণ্য কেসিংগুলিতে অ্যান্টি-ফাউলিংয়ের জন্য একটি নতুন মানদণ্ড হয়ে উঠবে বলে আশা করা হচ্ছে।

উপসংহার

২০২৫ সালে, WPU আবরণ প্রযুক্তি "একক-কর্মক্ষমতা উন্নতি" থেকে "বহু-কার্যকরী একীকরণ"-এ স্থানান্তরিত হবে। মৌলিক সূত্র অপ্টিমাইজেশন, রাসায়নিক পরিবর্তনের অগ্রগতি, অথবা কার্যকরী নকশা উদ্ভাবনের মাধ্যমে, মূল যুক্তি "পরিবেশগত বন্ধুত্ব" এবং "উচ্চ কর্মক্ষমতা"-এর সমন্বয় সাধনের চারপাশে আবর্তিত হয়। স্বয়ংচালিত এবং রেল পরিবহনের মতো শিল্পের জন্য, এই প্রযুক্তিগত অগ্রগতি কেবল আবরণের আয়ুষ্কাল বৃদ্ধি করে না এবং রক্ষণাবেক্ষণ খরচ কমায় না বরং "সবুজ উৎপাদন" এবং "উচ্চ-মানের ব্যবহারকারীর অভিজ্ঞতা"-তে দ্বৈত আপগ্রেডও চালায়।