1、噴涂聚脲彈性體涂料的發(fā)展歷程
噴涂聚脲彈性體技術是在聚氨酯RIM技術的基礎上發(fā)展起來的,正如聚氨酯RIM技術的發(fā)展經(jīng)歷了純聚氨酯、聚氨酯(脲)到聚脲三個階段一樣,噴涂聚脲彈性體技術也經(jīng)歷了三個階段。
在美國,Texaco(現(xiàn)屬Huntsman)公司的Dudley J.PrimeauxⅡ率先研發(fā)成功噴涂聚脲彈性體技術,1989年首次發(fā)表研究論文。1991年該技術在北美地區(qū)投入商業(yè)應用,立即顯示出其優(yōu)異的綜合性能,受到用戶歡迎。開發(fā)噴涂聚脲體系的公司還有Huntsman、Enviro Chem、Speciality Products Inc、Signature Lining、Mobile Enterprise和Madison Chemical Industries Inc等。澳大利亞于1993年引進該技術,日本于1995年引進該技術,韓國于1997年引進該技術,并相繼投入商業(yè)應用。
在我國,青島海洋化工研究院于1995年開始噴涂聚脲技術的前期探索應用,1997年從國外購進了最新的噴涂設備。湖南湘江涂料集團2000年從美國引進該技術,經(jīng)過消化吸收,從2002年開始已在皮卡車廂耐磨、電力建設、石油石化防腐、建筑防水等領域大規(guī)模的推廣應用。自京津城際高速鐵路建設開始我國的新建高速鐵路包括國家規(guī)劃的四縱四橫高速鐵路的混泥土橋梁面均設計使用聚脲作為防水層,這是聚脲誕生以來全世界范圍內用量最大的工程,把聚脲的發(fā)展推向一個新高潮。同時由于有高鐵項目的支撐,聚脲從原材料,配方,施工設備及施工工藝等方面均得到了極大的提高和發(fā)展,有力推動聚脲在其他行業(yè)如:電力,交通,石油等行業(yè)的應用和發(fā)展。
2、噴涂聚脲彈性體涂料的特點
在聚氨酯體系中,為了提高反應活性,必須加入催化劑,催化劑在催化羥基與異氰酸酯反應的同時也催化異氰酸酯與水發(fā)生反應,產(chǎn)生氣,導致材料性能急劇下降;聚脲體系則完全不同,它使用了端胺基聚醚和胺擴鏈劑作為活性氫組分,與異氰酸酯組分的反應活性極高,無須任何催化劑,即可在室溫(甚至0℃以下)瞬間完成反應。各反應的化學方程式如下:
聚氨酯反應: R-NCO + R′OH catalyst RHNCOOR′
聚脲反應: R-NCO + R′NH2 RNHCONHR′
異氰酸酯與水的反應:R-NCO + H2O catalyst RNHCOOH
RNHCOOH RNH2 + CO2↑(氣體)
噴涂聚脲彈性體涂料通常具有以下特點:
(1)不含催化劑,快速固化,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,5秒鐘凝膠,1分鐘即可達到步行強度。
(2)對濕氣、溫度不敏感,施工時不受環(huán)境溫度、濕度的影響(可在-28℃下施工;可在冰面上噴涂固化)。
(3)雙組分,100%固含量,不含任何揮發(fā)性有機物(VOC),對環(huán)境友好,無污染施工,衛(wèi)生施工無害使用。
(4)熱噴涂,一次施工厚度范圍可從數(shù)百微米到數(shù)厘米,克服了以往多次施工的弊病。
(5)優(yōu)異的理化性能,極高的抗張抗沖擊強度、防腐蝕、耐磨性、防濕滑、耐老化等。
(6)具有良好的熱穩(wěn)定性,可在120℃下長期使用,可承受350℃的短時熱沖擊。
(7)原形再現(xiàn)性好,涂層連續(xù)、致密,無接縫,無針孔,美觀實用耐久。
(8)使用成套設備施工,效率極高;一次施工即可達到設計厚度要求,設備配有多種切換模式,既可噴涂,也可澆佳。并可通過施工工藝控制接達到防滑效果。
(9)具有良好的粘結力,可在鋼材、木材、混凝土等底材上噴涂成型。