噴涂聚脲防護材料

【學(xué)員問題】利用噴涂聚脲(SPUA)彈性體技術(shù)？

【解答】利用噴涂聚脲（SPUA）彈性體技術(shù)可以快速施工、快速成型。噴涂聚脲彈性體對水分和濕度不十分敏感，具有優(yōu)異的耐磨性和較高的彈性、力學(xué)性能以及良好的熱穩(wěn)定性、耐腐蝕性和耐候性等優(yōu)點，其應(yīng)用領(lǐng)域越來越廣闊。近來我國SPUA技術(shù)在以下兩個方面應(yīng)用有了新的進展。

1、SPUA在建筑防水隔熱材料中的應(yīng)用。

PU材料在建筑中作為防水材料和隔熱材料使用，已有多年歷史，其用量也較大。但是以前采用的PU材料如PU硬泡，只能起隔熱，不能起防水作用；而PU彈性體材料又只能起防水、不能起隔熱作用。有了SPUA技術(shù)，可以實現(xiàn)隔熱與防水相結(jié)合制成防水隔熱PU復(fù)合材料，施工也很方便。具體施工方法是：在屋面底基上先涂一底膠（一般為單組分PU膠粘劑），然后再噴涂一定厚度的PU硬泡，再在PU硬泡上采用SPUA技術(shù)噴涂一層（0.3~0.4mm）聚脲彈性體，為了防止紫外光老化，最后在PU/聚脲彈性體上面涂一層薄薄的防紫外光材料（為了防止紫外光老化）。這種施工方法做成的隔熱！防水PU復(fù)合材料，具有既防熱！又防水！耐候性好！使用壽命長等優(yōu)點。

2、SPUA在膠輥中的應(yīng)用

上海寶松實業(yè)發(fā)展有限公司從國外引進了一套EP-300聚氨酯旋轉(zhuǎn)法噴涂設(shè)備。該設(shè)備采用國際上稱為RibbonFlow（帶狀流）技術(shù)。其優(yōu)點是：不需要膠輥模具和高溫加熱，通過電腦控制，使輥芯旋轉(zhuǎn)速度！噴涂澆注速度和固化速度協(xié)調(diào)一致，可成型不同大小的膠輥，可加工邵爾A硬度為50度的低硬度膠輥，也可加工邵爾A硬度為95度的膠輥。此種旋轉(zhuǎn)噴涂PU/聚脲新工藝，可廣泛應(yīng)用于冶金！造紙！印刷！紡織等行業(yè)用膠輥。歐美國家已普遍使用此種先進工藝生產(chǎn)膠輥。

以上內(nèi)容均根據(jù)學(xué)員實際工作中遇到的問題整理而成，供參考，如有問題請及時溝通、指正。

噴涂聚脲體系的選擇

聚脲是由異氰酸酯組分(簡稱A組分)與氨基化合物組分(簡稱R組分)反應(yīng)生成的一種彈性體物質(zhì)。異氰酸酯既可以是芳香族的也可以是脂肪族的。其中的A組分可以是單體、聚合物、異氰酸酯的衍生物、預(yù)聚物和半預(yù)聚物。預(yù)聚物和半預(yù)聚物是由端氨基或者端羥基化合物與異氰酸酯反應(yīng)制得。其中的R組分必須是由端氨基樹脂和端氨基擴鏈劑組成，在端氨基樹脂中，不得含有任何羥基組分和催化劑，但可以含有便于顏料分散的助劑。

選擇噴涂聚脲首先要考慮是采用脂肪族聚脲體系還是芳香族聚脲體系，因為這兩種體系的耐老化性能有很大的差別。芳香族體系的聚脲具有非常優(yōu)異的物理機械性能，較高的性／價比，但芳香族二異氰酸酯特別是二苯基甲烷二異氰酸酯(MDI)容易受到紫外線照射而變色、降解。脂肪族聚脲的成本相對昂貴，但它們的耐紫外線性能和顏色穩(wěn)定性是非常優(yōu)異的。

芳香族聚脲顏色泛黃歸結(jié)于兩個原因：一是在波長約340納米的范圍內(nèi)，刺激芳香發(fā)色團生成Photo．Fries反應(yīng)產(chǎn)物，如初級芳族胺。另一種是在波長為330～400納米的范圍內(nèi)，進一步將初始的Photo．Fries反應(yīng)產(chǎn)物進行感光氧化作用生成含有過氧化氫的苯醌一酰亞胺新型物質(zhì)。

因此，芳香族聚脲在曝露場合下應(yīng)用時，隨著時間的延長，會出現(xiàn)不同程度的黃變、粉化、力學(xué)強度降低等現(xiàn)象。這種現(xiàn)象對于薄的聚脲涂層更為明顯，這是由于涂層厚度減薄后，其表面對體積的比例增加，紫外線照射可深入涂層內(nèi)部，從而使聚脲的老化擴展到整個涂層，因此力學(xué)強度降低明顯。添加合適的紫外光穩(wěn)定劑可以適當(dāng)延長芳香族聚脲涂層的使用壽命。但若應(yīng)用于曝露場合，一定要噴涂脂肪族聚氨酯或聚脲面漆，并且面漆應(yīng)該是彈性其次要考慮剛性和彈性配方的選擇。一般說剛性材料硬度高，內(nèi)部化學(xué)交聯(lián)密度高，使得材料具有較好的耐化學(xué)腐蝕和耐水性滲透率，且對基材的粘結(jié)力比較好。因此剛性的聚脲彈性體使用于金屬結(jié)構(gòu)的重防腐，如金屬管道內(nèi)襯、化T儲罐的內(nèi)襯等存在化學(xué)介質(zhì)的場合。彈性的聚脲以線性分子結(jié)構(gòu)為主，交聯(lián)密度低，但產(chǎn)品的彈性和柔韌性較好，具有較高的延伸率和耐沖擊性，非常適合混凝士結(jié)構(gòu)的防護工程中。若是在腐蝕強度不是太高的條件下，如海水，也可應(yīng)用彈性體系作為金屬表面防腐。

在防水工程中，聚脲應(yīng)用于長期浸泡條件，水蒸汽透過率及濕態(tài)附著力是十分重要的技術(shù)指標(biāo)。

眾所周知，電化學(xué)腐蝕發(fā)生的基本條件是水、氧和離子的存在，如果降低了水蒸汽透過率，也相應(yīng)降低了底材的腐蝕速度。在浸潤條件下，國外一般按ASTM E96進行測試，要求潮氣透過率值低于0．02permsI引。另外一個重要技術(shù)指標(biāo)是濕態(tài)附著力，涂層的防腐蝕功效是在濕態(tài)下(產(chǎn)生電化腐蝕)發(fā)揮作用。因此，干態(tài)附著力并不能保證涂層的耐腐蝕性，涂層浸漬在溶液或在水中浸泡，與大氣中的狀態(tài)完全不同。所有的涂層都是半透膜，其濕態(tài)附著力與干態(tài)附著力有很大區(qū)別，在水滲透入底層后若涂層仍保持好的附著力，則不會發(fā)生起泡、脫落等涂層破壞現(xiàn)象；涂層被機械外力破壞后，腐蝕也不會很快蔓延。