纯聚脲喷涂弹性体防腐材料介绍

一．喷涂聚脲弹性体简介
   喷涂聚脲弹性体技术是继高固体分涂料、水性涂料、光固化（ＵＶ）涂料、粉末涂料之后，为适应环保需求而研制、开发的一种新型无溶剂、无污染的绿色喷涂技术，该技术是对喷涂工业技术的一次革新。聚脲技术优异的物理力学性能及适用性能将给机械、石油化工、矿山、防水工程、道具制作、车间地坪、体育设施工程等领域带来全新的发展。
    喷涂聚脲弹性体技术被视为一种新型“万能”(国外称之为versatile)的涂装技术，它全面突破了传统环保型涂装技术的局限性，彻底改变了传统喷涂工艺中普遍存在的溶剂污染、流挂、固化时间长、施工工艺复杂等缺点。因此，该技术一问世，便得到了迅猛的发展。它将瞬间固化、高速反应的特点扩展到一个全新的领域，极大地丰富了聚氨酯的应用范围，拓宽了人们对喷涂技术的应用领域。作为一种高科技含量的绿色环保技术，因其无与伦比的理化性能和先进的施工工艺，喷涂聚脲弹性体已在国内迅速推广。
   （一）化学组分
    聚脲喷涂组合为A、R双组分按A/R=1：1组成，其中A组分为MDI基异氰酸酯半预聚体，R组分为端氨基聚醚、且R组份必须是由端氨基树脂和端氨基扩链剂组成，在端氨基树脂中，不得含有任何羟基成分和催化剂，但可以含有便于颜料分散的助剂。根据喷涂聚氨酯（脲）弹性体技术所用材料的组成和特性的不同，该领域的喷涂技术从聚氨酯、聚氨酯/聚脲到现在的纯聚脲喷涂3个阶段。聚脲技术是在聚氨酯反应注射成型（RIM）技术的基础上发展起来的，结合了聚脲树脂的反应特性和RIM技术的快速混合、快速成型的特点，可以进行施工现场各类大面积形状复杂的表面涂层处理。采用这种工艺技术，基于聚脲树脂的反应特点，通过调整反应体系中材料的配比得到不同性能和不同固化时间涂层，不同柔性、韧性到硬度较大的各类耐冲击磨损涂层，其固化时间可以调节，从几秒到很长时间。
    （二）理化性能
    ① 安全、环保、无毒性：双组分,100%固含量，不含任何挥发性有机物（VOC），对环境友好。
    ② 优异的物理力学性能：防腐蚀、抗张强度、伸长率、柔韧性、耐磨性、耐老化等。
表1 聚脲弹性体的综合物理力学性能
检测项目 检测结果
固含量 100%
耐磨度 〈20mg
拉伸强度 17-27MPa
凝胶时间 5sec
无底漆不锈钢附着力 7MPa
有底漆混凝土附着力 1.5-4.5MPa
混合比（体积比） 1:1
断裂伸长率 250%-800% 
表2 聚脲弹性体的低温物理力学性能(零下20度)
物理力学性能 性能指针
拉伸强度（MPa） >10
撕裂强度 (KN/m) 43.9--105.4
伸长率 (%) 100--500
    ③原形再现性好，涂层连续、致密，无接缝、无针孔，美观实用。
    ④ 抗湿滑性好：潮湿状态下的摩擦系数不降低，有良好的抗湿滑性能。
    ⑤ 耐腐蚀性好：不含催化剂，分子结构稳定，因此聚脲表现出优异的耐化学腐蚀、耐老化及抗冻等性能，在水、酸、碱、油等价质中长期浸泡，性能不降低。具有良好的热稳定性，可在150℃下长期使用，可承受350℃的短时热冲击；良好的耐侯性，耐冷热冲击，耐风霜雨雪，在户外长期使用不粉化，不开裂，不脱落。
表3 聚脲材料的耐介质浸泡腐蚀性能
介质名称 浸泡结果 介质名称 浸泡结果
醋酸（10%） 良好 硝酸铵 良好
盐酸（10%） 良好 汽油 良好
硫酸（20%） 良好 柴油 良好
磷酸（10%） 良好 煤油 良好
柠檬酸 良好 矿物油 良好
乳酸 良好、轻微变色 液压油 良好
氢氧化钠（20%） 良好 防冻液 良好
氢氧化钠（50%） 良好、轻微变色 二甲苯 良好、轻微变色
氢氧化钾（10%） 良好 正已烷 良好
氢氧化钾（20%） 良好、轻微变色 异丙醇 良好
氨水（20%） 良好 饱和盐水 良好
表4 聚脲弹性体涂层的耐老化性
物理力学性能 老化前 力学性能
拉伸强度（MPa） 13.5 13,5
撕裂强度 (KN/m) 76.4 84.4
伸长率 (%) 134 110
    ⑥可以像普通涂料一样，加入各种颜、染料，制成不同颜色的制品。
    ⑦良好的防水性能：0.3MPa压力下2h不透水，材料无任何变化。
    ⑧ 配方体系任意可调，手感从软橡皮（A30）到硬弹性体（邵D65）。
    ⑨良好的附着效果：聚脲材料与多种底材，如混凝土、砂浆、钢材、沥青、塑料、铝及木材等，都有很好的附着力。
    ⑩ 具有较高的防冲耐磨能力，其抗磨能力可达C40混凝土的10倍。
    （三）施工性能
    ① 快速固化：反应速度极快，5s凝胶，1min即可达到步行强度，并可进行后续施工，使工效率大大提高。而且由于快速固化，解决了以往喷涂工艺中易产生的流挂现象，可在任意曲面、斜面及垂直面上喷涂成型，涂层表面平整、光滑，对基材形成良好的保护和装饰作用。可以满足在密闭、狭小的空间施工。
    ② 施工效率高：采用成套喷涂、浇注设备，可连续操作，喷涂100m2的面积，仅需30min。可按1:1体积比进行喷涂或浇注，一次施工的厚度范围可以从数百微米到数厘米，克服了以往多层施工的弊病。且不会因反应热过于集中而导致鼓泡、焦化等现象。
    ③ 对环境条件要求较低：对水分、湿气不敏感，施工不受环境温度、湿度的影响。基层干燥的情况下，在北方风沙季节及南方梅雨季节仍可正常施工；此外，还可以在—30℃的寒冷环境下施工，且1h固化，确保在我国北方地区冬季的正常施工。