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喷涂聚脲技术的发展及应用

发布日期:2010-02-17

1  前  言

    近年来,随着人们对环保意识的增强,我国就涂料中VOC(挥发性有机化合物)对环境的污染制定了各种限制法规,同时研究及采用新的涂料和施工技术,例如:粉末涂料、辐射固化(UV)涂料、水性涂料及喷涂聚脲弹性体(Spray Polyurea Elastomer以下简称SPUA)等。受喷涂以及固化设备的限制,粉末涂料和UV涂料用于现场施工,水性涂料的防腐性能有待改善,而SPUA则在防腐蚀性能和环境保护方面,显示了巨大的技术和市场优势。


2  聚脲的定义与特点

    SPUA是国外近10年来刚刚兴起的一种新型环保材料。美国“聚脲发展协会”对聚脲的定义是由异氰酸酯封端的预聚物(简称A组分)与氨基化合物组分(简称R组分)反应生成的高聚物。采用喷涂工艺施工的聚脲称为SPUA。
    SPUA与其他新型环保涂料相比,不论是材料本身还是从施工技术上来说都具有突出的性能。
    SPUA具有优异的综合力学性能,拉伸强度最高可达2 715MPa,伸长率最高可达1000%,硬度可以从(邵)A30连续变化到(邵)D65;SPUA材料的耐介质性能十分突出,耐候性好,耐冷、热冲击,对湿度和温度不敏感,在户外长期使用不粉化、不开裂、不脱落;它还可以加入各种颜料制成不同颜色的制品,可掺入其它填料如短玻璃丝纤维等对材料进行增强;SPUA快速固化特性使其可在任意曲面、斜面、垂直面及顶面连续喷涂成型,不产生流挂现象,5s凝胶,1rain后便可达到步行强度。
    SPUA技术足将聚脲的优异性能和快速喷涂、现场固化的施工技术有机地结合在一起,使其在工程应用中显示出无可比拟的优越性。SPUA材料在我国的研制成功,将提高现场喷涂技术的水平,推动我国环保建筑材料的发展。


3  聚脲技术的发展历程

3.1  国外的发展

    喷涂聚氨酯/聚脲弹性体材料是在反应注射成型(RIM)技术的基础上,于20世纪70年代中后期发展起来的。主要经历了纯聚氨酯(PU)、聚氨酯(PU)/聚脲(PUA)、纯聚脲(PUA)三个阶段,并都有各自的优缺点。
    德国最早开发喷涂聚氨酯以及聚氨酯/聚脲弹性体技术。80年代中期,化学家Dudley J.PrimeauxⅡ率先研发成功喷涂聚脲弹性体(SPUA)技术,并于1989年首次发表研究论文,引起轰动。1991年该技术在北美地区投入商业应用,立即显示出其优异的综合性能,目前,北美地区正全面推广SPUA体系。在亚洲,日本、韩国也于1995年和1997年先后引进该技术,并投入商业应用。在欧洲,聚脲涂料市场近几年才开始发展,它主要应用于建筑工程、近海工程和密封材料等领域。在南美洲地区(尤其是巴西),也已经引进聚脲技术。为了更好地推动SPUA技术在世界各地的蓬勃发展,及时交流信息,实现资源共享,2000年美国成立了“聚脲发展协会(Polyurea DevelopmentAssociation简称PDA)”。总部设在密苏里州的堪萨斯城。

 

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