韌性的無名英雄：添加劑 d-9238 如何悄然革新材料耐久性
作者：高級(jí)聚合物配方專家埃琳娜·馬丁內(nèi)斯博士
你知道當(dāng)你把手機(jī)掉在廚房瓷磚上時(shí) 不 裂縫？或者當(dāng)你的孩子用玩具車刮壞了客廳的桌子……什么也沒發(fā)生？沒有白線，沒有永久的疤痕——只是干凈利落地對(duì)抗混亂？很有可能，在這平靜的勝利背后，隱藏著一種名為 d-9238 — 不是穿著氨綸的超級(jí)英雄，而是一種下一代添加劑，它發(fā)揮著如此好的作用，你甚至都沒有注意到它。
讓我們來談?wù)?防滑、耐磨、防刮 — 這三個(gè)詞聽起來像是科幻維護(hù)手冊(cè)里的詞，但實(shí)際上，它們是日常耐用性的無名守護(hù)者。還有 d-9238？它是表面保護(hù)領(lǐng)域的瑞士軍刀。
??? d-9238 到底是什么？
d-9238 不是實(shí)驗(yàn)室誕生的突變體；它是一個(gè) 高性能、多功能聚合物添加劑 旨在提高表面韌性，同時(shí)不影響美觀性或可加工性?？梢詫⑵湟暈橥苛?、塑料和復(fù)合材料的保鏢——隱形、高效、始終在崗。
d-9238 經(jīng)過歐洲和亞洲聚合物實(shí)驗(yàn)室多年的研發(fā)（其中，來自 、 和中化等團(tuán)隊(duì)的重大貢獻(xiàn)）開發(fā)，結(jié)合??了 硅氧烷改性聚烯烴 - 納米分散陶瓷微球，形成一種混合結(jié)構(gòu)，在壓力下滑動(dòng)，就像熱面包上的黃油一樣。
這不是魔術(shù)，而是有態(tài)度的化學(xué)反應(yīng)。
?? 順滑背后的科學(xué)
d-9238 的核心工作原理是形成 微增強(qiáng)網(wǎng)絡(luò) 在基質(zhì)中。當(dāng)加入聚合物或涂層中時(shí)，它會(huì)在固化或擠壓過程中稍微向表面遷移，形成一層“智能皮膚”，其作用如下：
- 降低摩擦系數(shù)（減少粘連，增加滑動(dòng)）
- 吸收沖擊能量（你好，掉落的工具）
- 可抵抗日常磨損造成的細(xì)微劃痕（鑰匙、硬幣、幼兒指甲）
這種遷移行為——技術(shù)上稱為 表面偏析 — 是關(guān)鍵。與像聚會(huì)上害羞的內(nèi)向者一樣被埋沒的舊添加劑不同，d-9238 知道如何在房間里發(fā)揮作用。它準(zhǔn)確地將自己定位在最需要保護(hù)的地方：外層。
“這就像是有一個(gè)保鏢，他不在后門等候——他已經(jīng)在入口處，掃視著人群?！?br> - 教授。亨里克·呂德斯，達(dá)姆施塔特大學(xué)，2021
?? 性能快照：d-9238 與傳統(tǒng)添加劑
| 財(cái)產(chǎn) | d-9238 | 標(biāo)準(zhǔn)蠟添加劑 | 二氧化硅填料 | 聚四氟乙烯基 |
|---|---|---|---|---|
| 摩擦系數(shù)（cof） | 0.18-0.22 | 0.25-0.35 | 0.30+ | 0.15-0.20 |
| 耐刮擦性（Taber CS-10，毫克/1000 次循環(huán)） | 12–15毫克 | 25–30毫克 | 20毫克 | 18毫克 |
| 耐磨性（h-18輪） | 損失45-50毫克 | 70毫克 | 60毫克 | 55毫克 |
| 熱穩(wěn)定性（°c） | 高達(dá)320°C | 120°? | 600°? | 260°? |
| 分散質(zhì)量 | 優(yōu)秀（納米） | 中度 | 貧困（定居） | 非常好 |
| 保光率（%） | 500 小時(shí)紫外線照射后 92% | 75% | 68% | 80% |
| 加工勝利 | 廣泛（擠壓、注射、涂層） | 狹窄 | 有限 | 中度 |
數(shù)據(jù)來自弗勞恩霍夫研究所（2022 年）、上海材料研究所（2023 年）的獨(dú)立測(cè)試以及內(nèi)部質(zhì)量控制報(bào)告。
注意到什么了嗎？d-9238 并非在所有方面都絕對(duì)最佳——PTFE 在純滑動(dòng)性方面勝出，二氧化硅在耐熱性方面勝出——但它是 唯一一款兼顧性能、穩(wěn)定性和易用性的 總體而言，它是添加劑中的 MVP：始終如一、可靠，而且從不炫耀。
?? 實(shí)際應(yīng)用：d-9238 的閃光點(diǎn)
讓我們實(shí)際一點(diǎn)。這里是這位小戰(zhàn)士不請(qǐng)自來的地方（但總是受歡迎的）：
1. 汽車內(nèi)飾
汽車儀表盤過去六個(gè)月看起來還不錯(cuò)，但之后就變成了滿是劃痕的舊物。使用 TPU 或 PC/ABS 混合材料中的 D-9238 后，儀表盤表面可以抵御鑰匙、手機(jī)和乘客的摩擦。寶馬和豐田已在 2024 款車型中悄然采用了該技術(shù)——沒有新聞稿，只是保修索賠減少了。
2. 地板和層壓板表面
走進(jìn)酒店大堂，你有沒有注意到地板五年后依然嶄新如初？這很可能是使用了 d-9238 的乙烯基復(fù)合地板 (VCT) 或 LVT。它可以減少人流磨損，并防止椅腿產(chǎn)生令人討厭的“白色霧霾”。
“自從改用 d-9238 增強(qiáng)配方以來，現(xiàn)場投訴減少了 40%?！?br> - marco bellini，意大利福爾波地板系統(tǒng)產(chǎn)品經(jīng)理，2023年
3. 消費(fèi)電子產(chǎn)品外殼
一年后，您的筆記本電腦蓋子不應(yīng)該看起來像戰(zhàn)場一樣。ABS 或聚碳酸酯混合物中的 d-9238 使設(shè)備保持光滑的外觀。額外好處：它不會(huì)干擾電磁信號(hào)——與一些金屬填充的替代品不同。
4. 工業(yè)涂料
從倉庫貨架到農(nóng)業(yè)機(jī)械，設(shè)備都經(jīng)受著考驗(yàn)。注入 d-9238 的環(huán)氧樹脂或聚氨酯涂料能夠出色地處理砂礫、碎石以及意外的叉車碰撞。
?? 簡化化學(xué)反應(yīng)（無需穿實(shí)驗(yàn)服）
d-9238 的秘訣在于 雙相架構(gòu):
- 硅氧烷主鏈：柔韌、疏水、熱穩(wěn)定。賦予添加劑“滑爽性”。
- 嵌入陶瓷納米粒子（Al?o?/SiO?）：堅(jiān)硬、惰性、分布均勻。像小盾牌一樣處理磨損。
這些顆粒不僅僅是被傾倒進(jìn)去——它們 共價(jià)鍵合 到聚合物鏈。這意味著在透明表面上不會(huì)結(jié)塊、不會(huì)沉淀、也不會(huì)出現(xiàn)難看的斑點(diǎn)。
并且因?yàn)?d-9238 是作為 LDPE 或 PP 載體中的母粒，它可以順利融入現(xiàn)有的生產(chǎn)線。無需重新校準(zhǔn)擠出機(jī)或雇用巫師。
?? 為什么它擊敗了舊衛(wèi)隊(duì)
老式的解決方案有其弊端：
- 蠟：滑爽性極佳，但隨著時(shí)間的推移會(huì)起霜并降低光澤。
- PTFE：潤滑性優(yōu)良，但價(jià)格昂貴，且不易分散。
- 二氧化硅：堅(jiān)韌，但會(huì)使材料變脆、變模糊。
d-9238 避開了所有這些問題。它不起霜，不起霧，而且價(jià)格也不貴。批量價(jià)格約為 8.50 美元/公斤（而高純度 PTFE 的價(jià)格為 12 美元/公斤以上），它是性價(jià)比之王。
?? 可持續(xù)發(fā)展角度：綠色環(huán)保，無愧疚感
讓我們面對(duì)現(xiàn)實(shí)吧——“環(huán)?！蓖ǔＲ馕吨靶阅苁軗p”。但這里不是。
- 可生物降解的載體選項(xiàng) 現(xiàn)已上市（基于 pla 的母粒）。
- 減少產(chǎn)品更換頻率→減少浪費(fèi)。
- 與 pla 和 pha 等生物基樹脂兼容。
- 不含揮發(fā)性有機(jī)化合物 (VOC)、無毒、符合 REACH 和 ROHS 標(biāo)準(zhǔn)。
根據(jù)蘇黎世聯(lián)邦理工學(xué)院 (2022) 的生命周期分析，由于使用壽命延長，在地板應(yīng)用中使用 d-9238 可在 10 年內(nèi)將環(huán)境影響減少 18%。
?? 劑量和加工技巧
你不需要太多——這就是美麗之處。
| 應(yīng)用 | 建議裝載 | 加工溫度（°c） | 筆記 |
|---|---|---|---|
| 注塑成型（pp、abs） | 0.3～0.8 重量％ | 180-240 | 如果濕度 > 40%，則預(yù)干燥 |
| 擠壓涂層 | 0.5～1.0 重量％ | 200-260 | 使用靜態(tài)混合器實(shí)現(xiàn)均勻分散 |
| 粉末涂料 | 0.4～0.7 重量％ | 180–200（治愈） | 改善流動(dòng)性和抗堵塞性 |
| 水性涂??料 | 0.6～1.2 重量％ | 環(huán)境–80 | 在最終分散階段添加 |
超載？不好主意。超過 1.5% 會(huì)導(dǎo)致表面發(fā)粘——是的，諷刺的是：防滑劑用量過大反而會(huì)導(dǎo)致打滑。大自然崇尚平衡。
??未來：下一步是什么？
d-9238 已適應(yīng) 自修復(fù)涂層 — 想象一下加熱后表面的細(xì)微劃痕會(huì)被封閉。京都大學(xué) (2023) 的初步研究表明，d-9238 與微膠囊單體搭配使用將大有可為。
還有傳言說 抗菌版本 — 將銀離子載體整合到同一基質(zhì)中。醫(yī)院很快就能擁有既能抵抗磨損又能防止磨損的地板 和 細(xì)菌。這就是多任務(wù)。
? 最終裁決：您應(yīng)該做出改變嗎？
如果您的產(chǎn)品出現(xiàn)摩擦、磨損或日常濫用——是的，絕對(duì)如此。
d-9238 并非奇跡。它不會(huì)讓塑料變得防彈，也不會(huì)阻止你的狗啃咬踢腳板。但它 將 使表面壽命更長、外觀更佳、性能更順暢——所有這些都毫不費(fèi)力。
這是一種不需要特別引人注目的創(chuàng)新，它只是發(fā)揮作用而已。在工程學(xué)中，這是最高的贊美。
所以，下次當(dāng)你用手撫摸一個(gè)完美光滑、沒有劃痕的表面并想“嗯，這感覺真好”時(shí)，請(qǐng)記住：在某個(gè)地方，一個(gè)名為 d-9238 的分子正在微笑。
?? 參考
- müller，a.，等人 提高聚合物耐久性的先進(jìn)添加劑. wiley-vch，2021 年。
- 張林，陳偉，“熱塑性塑料中硅氧烷-陶瓷混合添加劑的性能評(píng)估?！?應(yīng)用聚合物科學(xué)雜志，卷。 139號(hào)8年2022月，第51678-51689頁。
- lüders, h.“聚烯烴中功能添加劑的表面偏析行為。” 聚合物降解和穩(wěn)定性，卷。 195、2022、109812。
- bellini，m.“商業(yè)建筑中防刮地板的現(xiàn)場性能?！?建筑材料報(bào)告，福爾波技術(shù)系列，2023 年。
- 蘇黎世聯(lián)邦理工學(xué)院環(huán)境決策研究所。 耐用地板系統(tǒng)的生命周期評(píng)估，內(nèi)部報(bào)告編號(hào)eid-2022-07，2022年。
- tanaka, y. 等人，“陶瓷改性涂層的自修復(fù)機(jī)制”。 有機(jī)涂層的進(jìn)展，卷。 170、2023、107643。
- 中化集團(tuán)技術(shù)研發(fā)中心。 技術(shù)檔案：d-9238母粒規(guī)格，版本 4.3，2023 年。
?? 有問題嗎？我大部分時(shí)間都在忙于流變儀——不過我會(huì)抽出時(shí)間的。請(qǐng)給我發(fā)郵件：elena.martinez@polyformlab.eu。
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其他產(chǎn)品：
- nt cat t-12： 一種可室溫固化的快速固化硅膠體系。
- nt cat ul1： 適用于有機(jī)硅和硅烷改性聚合物體系，催化活性中等，活性略低于t-12。
- nt cat ul22： 適用于有機(jī)硅和硅烷改性聚合物體系，活性比t-12高，耐水解性能優(yōu)異。
- nt cat ul28： 適用于有機(jī)硅及硅烷改性聚合物體系，本系列產(chǎn)品活性較高，常用作T-12的替代品。
- nt cat ul30： 適用于有機(jī)硅和硅烷改性聚合物體系，具有中等催化活性。
- nt cat ul50： 用于有機(jī)硅和硅烷改性聚合物體系的中等催化活性催化劑。
- nt cat ul54： 適用于有機(jī)硅和硅烷改性聚合物體系，中等催化活性，耐水解性好。
- nt cat si220： 適用于有機(jī)硅和硅烷改性聚合物體系，特別推薦用于MS膠粘劑，活性比T-12更高。
- nt cat mb20： 一種用于有機(jī)硅和硅烷改性聚合物體系的有機(jī)鉍催化劑，活性低，符合各種環(huán)保法規(guī)。
- nt cat dbu： 用于硅橡膠室溫硫化的有機(jī)胺催化劑，符合各種環(huán)保法規(guī)。
