目前絕大多數隱形車衣都有自修復功能,當汽車車身受到刮擦或輕微碰撞時,在不損傷車衣基膜的基礎上,用熱水或熱風處理,細小劃痕會逐漸消失,車衣表面恢復如初。
這種自修復效果,主要取決于車衣涂層中自修復樹脂的聚合物結構。
- 熱修復:需要60℃以上的熱水、熱風或陽光作用在劃痕上;
- 秒修復:不受外部影響,但此類樹脂偏軟,不夠致密;
目前,市場大部分已經轉向熱修復方式,國外有少量秒修復產品。車衣涂層中常見的樹脂成分是由多羥基丙烯酸酯、耐黃異氰酸酯等單體共聚而成的聚氨酯樹脂,它主要是基于本征型中的氫鍵自修復機理來應用。
自修復性三要素,缺一不可:
- 修復反應的驅動力:熱、光、電、磁等;
- 鏈段運動能力:鏈段柔順性及高分子的玻璃化轉化溫度(Tg),即在驅動力條件下,高分子能發生運動,有形成碰撞的幾率;
- 可逆鍵合方式:非共價鍵鍵合(范德華力、氫鍵、金屬配位、主客配體、電荷作用)、共價鍵鍵合(Diels Alder反應、雙硫鍵、酰腙、烷氧基胺、硼酸酯鍵)。
本征自愈合的機理模型
- 自愈合性能的實現并非通過破損位置的活性官能團反應,而是基于氫鍵作用;
- 氫鍵作用產生強烈的相互作用力,實現宏觀側面的破損愈合;
- 氫鍵作用源自聚氨酯樹脂內部大量醚基團在空氣界面形成強烈的羥基吸引;
- 除了醚基團形成的羥基吸引,還需要足夠的分子鏈段運動;
- 聚氨酯獨特的軟硬嵌段結構,軟段在常溫環境中的長程運動,確保聚合物分子鏈段的遷移;
- 分子鏈段的遷移,確保破損位置接觸后,原本分離的聚合物在軟段的遷移作用下重新“纏繞”;
- “纏繞”確保氫鍵作用引入聚合物體系中,從而實現宏觀自愈合;
- 硬段不存在長程運動,會限制軟段的遷移。
來源:綜合整理自第一屆車衣膜論壇上納爾、邦固化學演講資料
原文始發于微信公眾號(艾邦車衣膜論壇):隱形車衣涂層自修復機理解析