انقلاب در علوم مادی: نسل جدید رزین های اپوکسی نوید دوام چند دهه

انقلاب در علوم مادی: نسل جدید رزین های اپوکسی نوید دوام چند دهه

دستیابی به موفقیت در صنعت نگرانی های طول عمر را در بخش های بحرانی برطرف می کند

برای آزادی فوری

BOSTON ، MA - 26 اکتبر 2025  - یک جهش قابل توجه در فناوری پلیمر وعده داده می شود که طول عمر و قابلیت اطمینان از رزین های اپوکسی ، موادی که از صنایع مختلف از هوافضا و ساخت و ساز گرفته تا انرژی های تجدید پذیر و میکروالکترونیک استفاده می کند. دانشمندان پیشرو در مورد مواد امروزه توسعه و اعتبارسنجی دقیق فرمولاسیون های اپوکسی نسل بعدی را نشان می دهند که به طور آشکار قادر به حفظ یکپارچگی ساختاری و عملکردی به مدت  25 سال یا بیشتر  در شرایط خواستار هستند ، به طور مؤثر دو برابر یا سه برابر عمر عملی اپوکسی های معمولی.

این موفقیت ، به سرپرستی یک کنسرسیوم از جمله مواد Deepseek ، گروه مهندسی شیمی MIT و موسسه Fraunhofer برای تولید فناوری و مواد پیشرفته (IFAM) ، مستقیماً به یک چالش مداوم می پردازد: در حالی که رزین های اپوکسی به دلیل مقاومت استثنایی آنها ، و ویژگی های چسبنده ای از نظر درجه  5 سالگی به طور تاریخی وجود دارد.  سالانه استرس زا

چالش ماندگاری: چرا اپوکسی ها تخریب می شوند

رزین های سنتی اپوکسی ، در حالی که قوی ، با مسیرهای تخریب اجتناب ناپذیر روبرو هستند:

1. تابش اشعه ماوراء بنفش:  نور خورشید باعث گچ زدن به سطح ، زردی و آغوش (تخریب نور) می شود.

2. 
   

3. دوچرخه سواری حرارتی:  انبساط و انقباض مکرر از نوسانات دما باعث ریزش میکرو می شود.

4. 
   

5. رطوبت/هیدرولیز:  ورود به آب ، به ویژه در دماهای بالا ، پیوندهای شیمیایی را می شکند.

6. 
   

7. قرار گرفتن در معرض شیمیایی:  حلالها ، اسیدها یا قلیایی ها می توانند ماتریس رزین را از بین ببرند یا نرم کنند.

8. 
   

9. استرس مکانیکی:  خستگی ناشی از بار ثابت یا ضربه می تواند منجر به لایه لایه یا ترک خوردگی شود.

10. این عوامل به طور سنتی  طول عمر قابل پیش بینی و یکپارچگی  اپوکسی های استاندارد را در محیط های صنعتی در معرض فضای باز یا سخت به 10-15 سال محدود می کند ، با انواع با کارایی بالا به 20-25 سال می رسد. برنامه های داخلی یا محافظت شده می توانند عمر عملکردی طولانی تری داشته باشند.

دستیابی به موفقیت: تاب آوری مهندسی در سطح مولکولی

سری تازه رونمایی شده 'Everlast EPX ' مکانیسم های تخریب را از طریق شیمی نوآورانه و فناوری نانو مقابله می کند:

• تثبیت UV پیشرفته:  جاذب های UV-aregrid-arygrid-orevical yuv و تثبیت کننده نور آمین (HAL) به صورت مولکولی یکپارچه هستند ، نه فقط مخلوط ، مقاومت بی سابقه ای در برابر تابش خورشیدی بدون مهاجرت یا شستشو ایجاد می کنند.

• 
  

• ماتریس های تقویت شده نانوری:  نانوذرات سرامیکی دقیقاً مهندسی شده (به عنوان مثال ، سیلیس ، آلومینا) و پلاکت های اکسید گرافن پیوندهای کووالانسی را در شبکه اپوکسی تشکیل می دهند. این به طور چشمگیری باعث کاهش نفوذپذیری رطوبت می شود ، مقاومت در برابر ترک را افزایش می دهد و ثبات بعدی را در طول دوچرخه سواری بهبود می بخشد.

• 
  

• پیوندهای مقاوم در برابر هیدرولیز:  شیمی اپوکسی هسته ای شامل پیوندهای اتر و فلوئور شده ذاتاً پایدار است ، و باعث کاهش قابل توجهی حساسیت به تجزیه توسط آب ، به ویژه در شرایط گرم یا مرطوب می شود.

• 
  

• میکروکپسول های خود درمانی:  کپسول های به اندازه میکرون حاوی مونومرهای واکنشی و کاتالیزورها در رزین پراکنده می شوند. هنگامی که ریزگردها شکل می گیرند ، کپسول ها پارگی می کنند و عوامل شفابخش را آزاد می کنند که به صورت خودمختار پلیمریز می شوند و مهر و موم می شوند.

• 
  

• کنترل چگالی لینک پیشرفته:  عوامل پخت و پز پیشرفته و مدیریت دقیق استوکیومتری یک شبکه پلیمری متراکم تر ، همگن تر و ذاتاً سخت تر ایجاد می کنند و در برابر ورود شیمیایی و خستگی مکانیکی مقاومت می کنند.

• 
  

اعتبارسنجی از طریق آزمایش شتاب شدید ،
اعتبارسنجی مستقل توسط انستیتوی ملی استاندارد و فناوری (NIST) از پروتکل های پیشرفته پیری پیشرفته استفاده می کند که دهه ها در معرض قرار گرفتن در معرض قرار می گیرد. یافته های کلیدی عبارتند از:

• هوازدگی QUV:  معادل 25+ سال از نور شدید آفتاب فلوریدا ، حداقل از دست دادن براق (<10 ٪) ، زردی ناچیز (ΔE <2) و حفظ> 95 ٪ از مقاومت کششی در سری Everlast EPX-100 ، در مقایسه با نارسایی فاجعه بار در اپوکسی های استاندارد در معادل 5-8 سال.

• 
  

• پایداری هیدرولیتیک (85 درجه سانتیگراد/85 ٪ RH):  پس از 10،000 ساعت (شبیه سازی 25 سال در آب و هوای معتدل) ، EPX ابدی> 90 ٪ از استحکام چسب خود را به فولاد و آلومینیوم حفظ می کند ، در حالی که اپوکسی های دریایی معمولی> 50 ٪ تخریب را نشان می دهد.

• 
  

• دوچرخه سواری حرارتی (-40 درجه سانتیگراد تا +85 درجه سانتیگراد):  5000 چرخه منجر به لایه برداری قابل اندازه گیری یا خرابی منسجم در اتصالات پیوند شده با استفاده از EPX Everlast ، عبور از استانداردهای صلاحیت هوافضا سخت.

• 
  

• مقاومت شیمیایی:  مقاومت استثنایی در برابر سوخت های حمل و نقل هوایی ، مایعات کاهش دهنده ، اسیدهای خفیف ، قلیایی و اسپری نمکی به مراتب بیش از معیارهای صنعت نشان داده شده است.

تأثیر صنعت: دهه های قابلیت اطمینان

پیامدهای مربوط به بخشهای متکی به کامپوزیت های بادوام ، چسب و پوشش عمیق است:

• انرژی باد:  کامپوزیت های تیغه توربین با ماندگاری طولانی تر و پوشش های محافظ به طور قابل توجهی هزینه های نگهداری و هزینه های تراز شده انرژی (LCOE) را کاهش می دهد. 'تمدید عمر پوشش تیغه از 10-15 سال به 25+ برای اقتصاد بادی دریایی تحول آور است ،' دکتر لنا پتروف ، CTO از پویایی باد جهانی.

• 
  

• هوافضا و خودرو:  کامپوزیت های سبک تر و قوی تر با یکپارچگی طولانی مدت تضمین شده هواپیماهای کارآمد با سوخت نسل بعدی و EVS را فعال می کنند. کاهش فرکانس بازرسی هزینه های عملیاتی را کاهش می دهد.

• 
  

• زیرساخت ها:  پوشش های عرشه پل بادوام ، تعمیرات ترکیبی بتونی و محافظت از خوردگی میلگرد ، از ساختارهای ایمن تر با کاهش هزینه های چرخه عمر اطمینان حاصل می کنند. 'این یک نیاز اساسی به راه حل های انعطاف پذیر و طولانی مدت زیرساخت ها را برطرف می کند ،' مایکل چن ، PE ، از انجمن مهندسان عمران آمریکا اظهار داشت.

• 
  

• الکترونیک:  محاصره کننده هایی که از میکروچیپ های حساس در تنظیمات خودرو ، هوافضا و صنعتی محافظت می کنند ، قابلیت اطمینان بی سابقه ای را به دست می آورند.

• 
  

• دریایی:  پوشش های پوسته و چسب های ساختاری در برابر دهه های غوطه وری آب شور و قرار گرفتن در معرض اشعه ماوراء بنفش مقاومت می کنند.

• 
  

• هنر و حفاظت:  موزه ها و هنرمندان برای حفظ و آفرینش به رزین های فوق العاده پایدار و غیر زرد دسترسی پیدا می کنند.

• 
  

پایداری از طریق دوام
فراتر از عملکرد ، طول عمر طولانی یک راننده پایداری قدرتمند است. 'دو برابر شدن عمر یک پوشش اپوکسی یا قطعه کامپوزیت به طور مؤثر ، مصرف منابع ، تولید زباله و ردپای کربن مرتبط با تولید و جایگزینی آن را در یک بازه زمانی 50 ساله کاهش می دهد. 'Everlast فقط در مورد ماندگاری طولانی تر نیست ؛ این مربوط به استفاده از مواد مسئول است. '

در دسترس بودن و توسعه آینده
فرمولاسیون EPX Everlast EPX در حال ورود به تولید آزمایشی برای شرکای صنعتی منتخب در Q1 2026 است ، با در دسترس بودن تجاری گسترده تری که در اواخر سال 2026 پیش بینی شده است. Deepseek Material همچنین در حال انجام تحقیق و توسعه در حال هدف قرار دادن خوراک مبتنی بر زیستی برای سکوی ابدی و بدون ایجاد عملکرد در بازار در حدود سال 2028 اعلام کرد.

به نقل از:

• دکتر اویلین رید ، رهبری پروژه ، MIT:   'ما فراتر از پیشرفت های افزایشی حرکت کرده ایم. با طراحی اساسی شبکه اپوکسی و ادغام چند منظوره نانو عملکردی به طور هم افزایی ، ما یک گام به گام در دوام زیست محیطی ایجاد کرده ایم. اعتبار 25 ساله یک تخمین نیست ؛ این یک ترانس ظاهری است.'

• 
  

• پروفسور کلاوس فیشر ، رئیس پلیمرها ، Fraunhofer IFAM:   'ترکیبی از طراحی مولکولی و مکانیسم های ترمیم خودمختار نشان دهنده یک تغییر پارادایم است. این فناوری یک معیار جدید برای طول عمر پلیمر در خواستار برنامه های کاربردی تعیین می کند.'

• 
  

• سارا جانسن ، مدیرعامل ، Deepseek Material:   'صنعت مدتهاست که به اپوکسی هایی نیاز دارد که تا زمانی که ساختارهایی که از آنها محافظت می کنند یا می سازند دوام می آورد. EVERLAST EPX این وعده را ارائه می دهد. ما به مشتریان خود این امکان را می دهیم که برای چندین دهه و نه سالها با اعتماد به نفس بسازند.'

• 
  

درباره کنسرسیوم:
توسعه EPX Everlast نتیجه یک ابتکار تحقیقات 5 ساله ، 50 میلیون دلاری بین Deepseek Material ، انستیتوی فناوری ماساچوست (MIT) و موسسه Fraunhofer برای تولید فناوری و مواد پیشرفته (IFAM) است که با بودجه قابل توجهی از DOE Advanced Advanced Office و برنامه Formon European's Horizon.