聚脲彈性體簡述

 

噴涂聚脲彈性體涂層（Spray Polyurea Elastomer，SPUA)是近十年來新近興起的新型 防腐蝕材料，可以完全或部分地替代傳統(tǒng)的聚氨酯、環(huán)氧樹脂、玻璃鋼等重防腐材料，在化 工、管道、建筑、船舶、水利、交通、機械等行業(yè)有著廣泛的應(yīng)用前景。無論是物理化學性 能、成膜固化還是施工方式上，它與原先接觸的涂層材料有著很大的不同。

 

噴涂彈性體的起源為20世紀70年代初期發(fā)展的噴涂聚氨酯彈性體（SPUA）它由異氰 酸酯組分與樹脂組分（端羥基樹脂和端羥基擴鏈劑）組成，在端羥基樹脂中，含有用于提高反應(yīng)活性的催化劑。噴涂聚氨酯彈性體在施工時易與周圍環(huán)境中的水分或濕氣起反應(yīng)，產(chǎn)生 二氧化碳，生成泡沫狀彈性體，導致材料力學性能不穩(wěn)定。因此，在樹脂組分中引入端氨基 樹脂和端氨基擴鏈劑，這種噴涂聚氨酯（脲）彈性體，簡稱SPUA可以有效地阻止異氰酸酯與水分、濕氣的反應(yīng)。

 

20世紀初年代中期，美國Texaco (現(xiàn)在的Huntsman)公司率先開發(fā)出了噴涂聚脲彈 性體材料（SPUA)。它由異氰酸酯組分和氨基化合物組分反應(yīng)生成。異氰酸酯可以是芳香 族也可以是脂肪族，樹脂成分為端氨基樹脂和端氨基擴鏈劑，不含有任何羥基成分和催化劑。為了減少異氰酸酯揮發(fā)物對施工人員和環(huán)境的損害，噴涂彈性體基本上不使用甲苯二異氰酸酯，而多采用揮發(fā)性低、毒性小的異氰酸酯，如二苯甲烷及其衍生物。

 

 

噴涂聚脲彈性體的性能

 

與早先開發(fā)的聚氨酯、聚氨酯/聚脲技術(shù)相比，現(xiàn)在的聚脲彈性體涂層有很多優(yōu)點。

（1)固化速度快，在垂直面不會產(chǎn)生流掛，交聯(lián)速度在2?6s，6?9s可以達到不粘手 的程度，30s就可以行走，30min即可以投入使用。

（2)對溫度和濕度不敏感，高濕度和低溫對聚脲彈性體的涂層性能的影響相當小。

(3)100%的固體分含量.雙組分涂料，單道涂層系統(tǒng)，噴涂一次就可以達到相當厚的 涂層2000um以上,不含溶劑，零VOC。

(4)突出的物理性能，拉力強度14?21MPa，拉伸2&%一520%之間。

C5)耐熱性能，熱穩(wěn)定性達177°C (350T)。

(6)與顏料的相容性好，可以進行顏色的調(diào)節(jié)。

(7)配方可調(diào)整性，從軟到硬的各種聚合體涂層。

(8)可以增強，在噴涂過程中可以加入玻璃纖維進行增強。

 

聚脲彈性體涂層可以噴涂在混凝土、木材以及噴射處理的鋼材表面，表現(xiàn)出很好的附著 力。但是由于它固化速度實在太快，所以對底材的潤濕性和機械吻合力差。由于聚脲彈性體 的物理機械性能相當好，所以當它從底材上拉開時，都是整塊整片的，因此，必須要求在施工中有很好的附著力。

聚脲彈性體的化學性能也相當突出，根據(jù)ASTMD1308《家用化學品對于清漆和色漆表面的化學作用》以及ASTMD3912《輕水核電站使用涂層的耐化學品性能標準測試方法》 的測試，在甲醇這種苛性溶劑中也只有輕微的溶脹（<48h)，對于機油、柴油等的浸泡測 式，表面只有輕微變色，而硬度不變。

 

聚脲彈性體的施工應(yīng)用

聚脲彈性體涂層由于固化速度相當快，要求使用特殊的雙組分加熱噴涂設(shè)備。生產(chǎn)這些 噴涂設(shè)備的廠家有Graco、Gusmer、Binks等。特殊設(shè)計的供料系統(tǒng)可以加熱到77°C，.工作 壓力14MPa。聚氨酯噴涂彈性體技術(shù)中，物料的加熱容易出現(xiàn)放熱過分集中、黏度增大 反應(yīng)速率加快等問題。而聚脲彈性體反應(yīng)速率常數(shù)的溫度敏感性低，升溫時不會引起反應(yīng)速率的急劇加快，反而黏度有明顯的下降，所以升溫改善了材料的霧化和流平性能。高壓噴涂，霧化效果好，明顯改善了涂層表面的橘皮現(xiàn)象。

SPUA在混凝土表面的應(yīng)用是最廣泛的。在混凝土表面進行SPUA施工前，要對混凝土表面雜質(zhì)進行清理，噴砂處理，修補缺陷等，混凝土表面采用專門的低粘度封閉底漆，封閉住混凝土毛孔中的水分和空氣，并且加強混凝土的表面密度，為SPUA涂層打下基礎(chǔ)。

在鋼材表面施工時，要進行除油，手工，機械打磨和噴砂除銹，噴涂防銹底漆后，再施工SPUA。在海洋平臺的停機坪、鋼鐵橋梁、水利設(shè)施和碼頭鋼樁等鋼結(jié)構(gòu)發(fā)那個面，SPUA獨特的快干性、優(yōu)異的防腐性能和裝飾性能，取得了突出的應(yīng)用效果。

 

聚脲彈性涂料有眾多優(yōu)越的性能，是保護鋼鐵構(gòu)件和混凝土防濕、耐磨及防腐蝕的理想材料。其性能如下：
聚脲彈性涂料固化速率極快。可在任意曲面、斜面及垂直上噴涂成型，不產(chǎn)生流掛現(xiàn)象，不含催化劑、快速固化，5S膠凝、一分鐘可達步行強度、30MIN即可投入使用。
聚脲彈性涂料對環(huán)境溫度。濕度不敏感?？稍诟邷睾偷蜏丨h(huán)境下施工。
聚脲彈性涂料是100%固含量，零VOC含量，屬環(huán)境友好型涂料，一次噴涂可達2000UM，提高施工效率。
聚脲彈性涂料涂層的物理性能優(yōu)異。高強度、抗沖擊、耐磨，同時漆膜又兼有出色的彈性和柔韌性。
聚脲彈性涂料耐化學性能優(yōu)良?？梢缘挚苟喾N化學介質(zhì)的腐蝕。
聚脲彈性涂料具有良好的熱穩(wěn)定性。可以在150℃下長期使用。
聚脲彈性涂料與顏料的相容性好?？梢灾瞥啥嗌实漠a(chǎn)品。