聚脲是一種應(yīng)用非常廣泛的化合物,已經(jīng)成功地應(yīng)用于儲(chǔ)罐表面防腐,停車(chē)場(chǎng)、水庫(kù)、污水池、除鹽水箱、隧道等混凝土結(jié)構(gòu)的防水,并用作接縫填料或嵌縫料。
用作防水涂料的材料,可以列出一長(zhǎng)串名單。連續(xù)好幾個(gè)世紀(jì),能選擇的都是瀝青基產(chǎn)品,到了20世紀(jì),開(kāi)發(fā)出了許多其他材料,包括環(huán)氧、乙烯基酯。
聚脲是最新開(kāi)發(fā)的涂料技術(shù),這種于20世紀(jì)80年代后期為汽車(chē)工業(yè)開(kāi)發(fā)的材料,如今已廣泛地應(yīng)用于其他各個(gè)領(lǐng)域。由于該材料固化快、耐腐、耐磨,應(yīng)用于工程防水,在過(guò)去10多年有了飛躍的發(fā)展。
當(dāng)初發(fā)明聚脲時(shí),希望得到一種對(duì)水分不那么敏感的聚氨酯材料。通過(guò)采用胺基團(tuán)替代聚氨酯中的羧基基團(tuán),得到了如今我們稱之為聚脲的產(chǎn)品。這種產(chǎn)品對(duì)于水分的敏感程度要明顯低于其他聚氨酯基涂料。
聚脲有兩種常見(jiàn)的類型,芳香族聚脲用得更多一些,該產(chǎn)品的物理性能變化范圍可以很寬,因而有各種各樣的用途,事實(shí)上這種涂料唯一的不足就是UV穩(wěn)定性較差。
另外一類是脂肪族聚脲,通過(guò)采用不同的化學(xué)方法使其具有較好的UV穩(wěn)定性,為此也要付出代價(jià),此類聚脲的價(jià)格通常是芳香族聚脲的兩倍。
聚脲的優(yōu)點(diǎn)
聚脲涂料迅速得到普及的一個(gè)原因是其所展示出來(lái)的廣泛的優(yōu)異性能。
Polyurea.com網(wǎng)站毫不掩飾地稱,就所能獲得的物理性能而言,世界上還沒(méi)有哪一種涂料可以與聚脲媲美。
通過(guò)調(diào)整配方,聚脲產(chǎn)品可以具有范圍極其廣泛的性能,從很高的延伸性到優(yōu)異的抗拉強(qiáng)度都能實(shí)現(xiàn),但與材料的配方和正確的應(yīng)用有關(guān)。
聚脲與各種不同的基層包括混凝土、金屬、木材等,即使不用底涂,也有極強(qiáng)的粘結(jié)性。它還能在溫度和濕度變化范圍很寬的環(huán)境中使用。
也許固化極其迅速是聚脲最大的優(yōu)點(diǎn)。聚脲施工一遍就可以達(dá)到要求的厚度,速度比使用傳統(tǒng)的涂料快好幾倍,這樣業(yè)主就能重新使用設(shè)施,從而減少因停工造成的損失。
聚脲涂料一次施工的厚度可以從0.5 mm直至12.7 mm,固化時(shí)間從瞬間至約2 min,有利于迅速達(dá)到可使用狀態(tài)。
作為一種快速固化厚膜涂料,在需要無(wú)縫、耐久的膜防水時(shí),聚脲是理想的選擇。另外一些性能,如要求防滑、帶表面紋理,也可以通過(guò)某種手段來(lái)實(shí)現(xiàn)。涂料還可以上色,甚至可以用于符合飲用水要求的場(chǎng)合。
正是由于如此寬廣的性能特點(diǎn),聚脲的應(yīng)用范圍十分廣泛,儲(chǔ)罐的內(nèi)襯、二次保護(hù)層以及橋梁表面防護(hù)是該類材料最廣泛使用的場(chǎng)合。實(shí)際上,聚脲應(yīng)用的可能性幾乎是無(wú)限的。
廢水處理廠的罐體在過(guò)濾、混合和脫水過(guò)程中常常受到旋渦、沖刷以及大量硫化氫氣體的影響,采用聚脲,可以提供所需的抗磨損、抗化學(xué)和沖擊作用,可以迅速使工廠恢復(fù)到運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài),要比其他許多辦法快得多。
應(yīng)用在橋梁和其他受到震動(dòng)和位移的地方時(shí),與那些厚度較薄、柔性較差的涂料如環(huán)氧相比,聚脲固有的柔性是其另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)。
聚脲的缺點(diǎn)
當(dāng)然聚脲也有一些缺點(diǎn)。聚脲涂料施工所需的設(shè)備較貴,從15000美元直至50000美元甚至更高,裝備齊全的移動(dòng)施工平臺(tái)可高達(dá)100000美元。
聚脲材料的成本也比其他的涂料來(lái)得貴,初始費(fèi)用高于環(huán)氧。但是由于聚脲涂料的使用壽命是其他產(chǎn)品的3~5倍,因而其使用壽命期內(nèi)的成本效益比還是有優(yōu)勢(shì)的。
同任何其他防水材料一樣,施工不當(dāng)也會(huì)導(dǎo)致應(yīng)用失敗。但是聚脲涂料對(duì)施工的要求尤其高。聚脲的表面處理如噴砂或底涂十分關(guān)鍵,大多數(shù)失敗的聚脲涂料項(xiàng)目幾乎都與聚脲本身無(wú)關(guān),而是由不適當(dāng)或很差的表面處理引起的。
聚脲的施工
用作防水的大多數(shù)聚脲采用多組分噴涂設(shè)備施工。一般裝備的是雙組分系統(tǒng),氨基樹(shù)脂混合物和異氰酸鹽材料分裝在50加侖桶內(nèi)。工地上施工時(shí),從50加侖桶分送到噴涂設(shè)備的罐體里,并加熱至適當(dāng)?shù)臏囟龋?0~71 ℃),然后將異氰酸鹽和多元醇樹(shù)脂通過(guò)加熱的軟管送到噴槍。嚴(yán)格控制二者的比例,通常為1∶1。
聚脲的固化時(shí)間以秒計(jì),因而這些化學(xué)物質(zhì)只有在離開(kāi)噴槍前的瞬間才能混合,否則會(huì)在噴槍內(nèi)固化變硬。
有些制造商出售移動(dòng)式成套噴涂裝置,包括所有的工具和設(shè)備,裝在拖車(chē)或貨車(chē)車(chē)廂上。