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喷涂聚脲弹性体材料应用及展望
来源:ChinaPU.com 报道        发布时间:2008-04-23     点击数:6891次 正文字号:【

     

喷涂聚脲的定义

  根据最近美国“聚脲发展协会”对喷涂聚脲的定义是:

  由异氰酸酯组份(简称A组份)与氨基化合物组份(简称R组份)反应生成的一种弹性体物质。异氰酸酯既可以是芳香族的,也可以是脂肪族的。其中的A组份可以是单体、聚合体、异氰酸酯的衍生物、预聚物和半预聚物。预聚物和半预聚物是由端氨基或者端羟基化合物与异氰酸酯反应制得。其中的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。

  喷涂聚脲弹性体(spray Polyurea Elastomer以下简称SPUA)技术是国外近十年来,继高固体份涂料、水性涂料、光固化涂料、粉末涂料等低(无)污染涂装技术之后,为适应环保需求而研制、开发的一种新型无溶剂、无污染的绿色施工技术,在我国研发成功后,以其优异的综合性能和先进的施工工艺,引起了国内材料界和工程界的极大关注。

喷涂聚脲市场及应用

  我国从事SPUA研究开发和商业推广的单位已有近30家,主要有青岛海洋化工研究院、烟台华特聚氨酯有限公司、江苏省化工研究所有限公司、湘江涂料化工集团有限公司等。美国的纽科公司和联合涂料公司、加拿大麦迪逊公司、德国巴斯夫公司、韩国一山聚氨酯公司和国都化学公司、台湾环聚公司等也已陆续进入我国市场。

  由于喷涂聚脲弹性对水分和湿度不十分敏感,具有优异的耐磨性和较高的弹性、力学性能以及良好的热稳定性、耐腐蚀性和耐候性等优点,SPUA技术还有一个显著特点就是无溶剂100%固含量,属新型环境友好型材料,应用领域越来越广阔。

  目前我国SPUA消费最大的领域是工业重防腐,主要用于储罐衬里、围堰、管道防腐防渗漏领域;其次是建筑屋面、外墙及地下防水领域;其他领域如冶金电镀、影视道具、高温炉、反应罐、卡车耐磨衬里、矿山耐磨衬里等。在高速铁路混凝土桥梁的混凝土耐久性防护与防腐领域也有良好的应用前景。未来几年,SPUA材料最具潜力的市场将是石油、天然气管道的防腐领域。

  海化院于1997年在国内独家开发成功喷涂聚脲弹性体技术。该技术可广泛应用于建筑、舰船、水利、交通、机械、化工矿山等领域,用以替代传统的聚氨酯、环氧和丙稀酸涂料。目前,海化院已开发成功SPUA系列六大类型的产品,  并在青岛、北京、上海、广州、大连和沈阳等地区应用,受到用户高度评价。

  海化院开发研制的喷涂聚脲弹性体防水材料经过北京市建委、北京市2008奥运工程指挥部办公室和国家权威检测部门两年多的考察、论证和测试,终于在众多的防水材料中脱颖而出。到目前,该防水材料已经在北京丰台垒球场、曲棍球场、奥林匹克体育中心、奥林匹克水上公园等奥运场馆应用,用于混凝土表面的保护,累计达到10万平方米。

  广东广弘双海科技投资有限公司开发的高性能喷涂聚脲弹性体新型防水材料,凭借其超强的防水、防腐、接缝、密封、绝缘、抗辐射等功能,无溶剂、无污染等优势,入选并承担了国家大剧院景观水池防渗漏工程。昊华精细化工总公司以自主研发的喷涂聚脲技术在国内众多同行竞争中承接了北京火车南站改扩建工程中3万平方米轨道层防水工程,并开始进行现场施工。

喷涂聚脲技术新进展

  在建筑防水隔热材料中的应用

  SPUA材料在建筑中作为防水材料和隔热材料使用,已有多年历史,其用量也较大。但是以前采用的PU材料如PU硬泡,只能起隔热,不能起防水作用;而PU弹性体材料又只能起防水、不能起隔热作用。有了SPUA技术,可以实现隔热与防水相结合制成防水隔热PU复合材料,施工也很方便,具有防热、防水、耐候性好、使用寿命长等优点。

  在胶辊中的应用

  上海宝松实业发展有限公司从国外引进了一套EP-300聚氨酯旋转法喷涂设备。该设备采用国际上称为RibbonFlow(带状流)技术。其优点是:不需要胶辊模具和高温加热,通过电脑控制,使辊芯旋转速度、喷涂浇注速度和固化速度协调一致,可成型不同大小的胶辊,可加工硬度为邵A50至邵A 95的胶辊。此种旋转喷涂PU/聚脲新工艺,可广泛应用于冶金、造纸、印刷、纺织等行业用胶辊。欧美国家已普遍使用此种先进工艺生产胶辊。

前景展望

  喷涂聚脲弹性体作为一种新型的防水涂料,在建筑防水工程上有着广泛的应用前景。SPUA采用成套喷涂设备,输出量大,施工效率高;反应速度快,几秒钟至几十秒钟凝胶,喷涂结束后10分钟后可达到步行强度,12小时即可投入正常使用;同时,SPUA材料对水分、湿气敏感度较低,施工不受环境温度、湿度的影响。在基层干燥的情况下,无论是北方寒冷季节还是南方梅雨季节,都可正常施工,对环境条件要求低。因此,SPUA料能够在较短的时间里在国内外广泛使用,与其具有优异的施工性能密不可分。

  SPUA技术极大的丰富了聚氨酯材料在我国高性能施工技术领域的应用范围,纯聚脲体系的喷涂弹性体,尽管在制品性能和加工工艺方面有其独到的优点,但是也存在一系列的问题,喷涂聚脲弹性体的关键原料——端氨基聚醚,目前仍依赖进口,价格昂贵。应加快主要原料如端氨基聚醚和相关助剂的工业化开发力度,加强专用设备的研究开发力度,实现关键原材料的国产化,有效降低材料成本。同时,国内部分厂家都在生产喷涂聚氨酯(脲)弹性体或在聚脲弹性体中不同程度地掺有部分端羟基聚醚,其中一般要加入催化剂来提高反应活性,通常有两类:有机金属催化剂和胺类催化剂。但是为了更有效地控制发泡,可以通过有机金属催化剂和胺类催化剂复配的方法,从而达到调节凝胶时间的目的。预计,高性价比的喷涂聚脲弹性体产品在建筑防水工程中的应用必将引起业内更多的重视和关注。

  我国的SPUA行业仍处于幼稚期,产品品种、规格单一,尚未形成规模效应,各公司和单位专业化程度参差不齐,与国外发达国家还有相当大的差距。要努力实现主导产品的系列化、规模化,实现市场的规范化,切实提高售后服务的专业化水平。“十一五”期间,我国正在建设的“西气东输”、“南水北调”、“西电东送”、“青藏铁路”、“奥运场馆”、“世博园区”一大批基础设施工程,SPUA正面临前所未有的市场机遇。


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