聚脲、防水、防腐、耐磨、防護

1 聚脲防護材料綜述

聚脲防護材料是聚氨酯防護材料的一個分支，具有聚氨酯防護材料的共性，例如良好的防水、防腐、耐磨等性能，但也有其獨特性，例如反應速度快，可以在任何平面、立面、曲面進行厚度噴涂。涂層具有良好的力學性能，施工速度較聚氨酯材料提高10倍以上。

聚氨酯是一門大類材料，包括彈性體、塑性體等。本文主要研究雙組份噴涂型聚脲彈性體的應用。

雙組份噴涂聚脲通常簡稱為SPUA，由A、B 雙組份組成。A 組份為主要反應物質(zhì)，B 組份為氨基固化劑。A、B 兩組份經(jīng)過專用噴涂設(shè)備進行高溫高壓快速混合，在幾秒～幾十秒內(nèi)發(fā)生化學反應固化，形成具有良好力學性能的防護涂層。

根據(jù)用途、使用場景不同，可以設(shè)計出不同性能的配方，滿足不同防護工程的要求。

2 噴涂聚脲施工專用設(shè)備

噴涂聚脲與聚氨酯最大的不同，就是固化時間不同。聚脲可以在幾秒～幾十秒內(nèi)固化成膜，這也決定了聚脲只能采用特殊噴涂設(shè)備進行施工。聚脲噴涂設(shè)備一般分為氣動式、電動式、液壓式3大類，主要原理為：A 料和B 料按照體積比1∶1的精確配制，同時從料桶被2個計量泵抽入噴涂機的2個進料口，通過噴涂機后A、B 液態(tài)黏稠料被加熱到60～70 ℃變得很稀，壓力被提升到15～20 MPa，然后經(jīng)過高壓保溫管路輸送到雙組份混合噴槍，經(jīng)過噴槍中的高壓混合室進行高溫高壓撞擊混合，瞬間一次混合后，經(jīng)高壓噴嘴霧化二次混合，垂直噴到基材表面時進行第三次撞擊混合成膜。

配套的空壓泵主要用于噴槍的自清潔，平時噴槍噴嘴噴壓縮空氣保持噴嘴清潔，噴聚脲時停止噴氣。即“噴氣不噴料，噴料不噴氣”。

3 噴涂聚脲產(chǎn)品及其配套輔料

噴涂聚脲按照不同用途，力學性能完全不同，施工時必須配套輔料才能達到施工的效果。

（1）防水用聚脲：主要用于混凝土、砂漿表面，也可用于金屬屋面，瓷磚表面等，主要起到防水防滲作用。如果是外露式防水，聚脲中應添加耐紫外線成分。例如用在屋面防水、屋面維修時，都需使用耐紫外線型防水聚脲。如果用于大壩防水，則不僅要耐紫外線還要耐磨損、抗沖刷，要選用大壩耐沖刷型聚脲。如果用于非外露場合，則可以選用成本較低的普通型防水聚脲。

（2）防腐用聚脲：主要用于混凝土和金屬表面防腐蝕。用于混凝土防腐蝕聚脲要求彈性好，以適應混凝土結(jié)構(gòu)的變形，并選用厚涂型材料，一般噴涂厚度1.5～3.0 mm。用于金屬表面防腐時，要選用強度大、硬度高的薄涂型材料。一般噴涂厚度0.5～1.0 mm，金屬防腐聚脲大多采用天冬類聚脲，一般聚脲為聚酯類或聚醚類。

（3）耐磨地坪用聚脲：主要用于地下車庫地面、工業(yè)廠房地面，體育場看臺、運動場地面等。這類聚脲的特點是耐磨、消音、降噪，是目前地坪材料中的高端產(chǎn)品，因為造價的因素，這類聚脲多為薄涂型彈性體，一般噴涂厚度為1.0～1.2 mm。

（4）配套輔料介紹：噴涂聚脲應用技術(shù)是一項系統(tǒng)性工程，對工程質(zhì)量影響的因素很多，其中一個重要因素就是基面質(zhì)量。為保證基面平整、堅固、封閉潮氣（出潮氣時會產(chǎn)生氣泡），就需要配套的一些輔料，例如膩子、底涂、網(wǎng)格布等。

膩子的作用是將基面變的平整，封閉各種微小孔洞裂縫。底涂的作用是封閉基面濕氣，提高基面與涂層的粘接力。網(wǎng)格布的作用是增加涂層與基面之間抗應變能力，減少涂層空鼓、開裂，提高涂層的耐久性。

4 噴涂聚脲施工工藝

噴涂聚脲的施工工藝根據(jù)具體應用的場景和用途不同而有所差異，但其主要工序及基本做法大同小異。噴涂聚脲部分工程施工應用。

（1）基面處理：對于混凝土或砂漿基面，必須先進行裂縫、孔洞的修補，修補材料一般使用環(huán)氧類砂漿。修補完畢后進行機械打磨，將表面打磨平整，打磨產(chǎn)生的灰塵用吸塵器吸干凈。對于金屬類材質(zhì)基層，先進行表面打磨，除去氧化層。打磨后，用軟布蘸溶劑擦洗干凈。大型金屬罐體可采用噴砂處理。

（2）噴涂底涂。選用適合施工基面的專用底涂，均勻噴涂或滾涂在基面上，目的是提高涂層與基面的粘結(jié)力。不同的基面，所用的底涂完全不同。有的廠家底涂中含有少量溶劑，施工時必須嚴禁明火，加強通風，室內(nèi)或密閉水池內(nèi)施工時必須選用無溶劑底涂，以免發(fā)生施工人員中毒事故。

（3）刮專用膩子：此程序大多施工單位因造價原因而省去。噴涂聚脲專用膩子在各種基層都不能因節(jié)省成本而省略。膩子的主要作用有3個：一是使基面堅固、平整、無裂紋、無針孔；二是隔絕涂層與基層的水汽傳導，避免涂層起泡、空鼓、出現(xiàn)針眼；三是提高涂層的粘結(jié)力和耐久性。

（4）噴涂聚脲防護涂層：當膩子層初始固化后可以上人時，就可以開始聚脲噴涂作業(yè)。

施工前一定要看1周天氣預報。下雨下雪天氣不能施工，雨雪后基面不干燥不能施工，刮風達到影響到霧化料不能垂直噴射到基面時也不能施工。

噴涂時先調(diào)試好噴涂設(shè)備。可以找一塊保溫板進行試噴，只有設(shè)備壓力溫度流量等參數(shù)顯示完全正常，噴出的樣品表觀合格，才能正式開始噴涂工作。

未經(jīng)培訓合格的人員不得正式施工。涂層在1.2 mm 內(nèi)的可以1次噴涂完成。涂層厚度在1.5～2.0 mm 內(nèi)的必須分2次噴涂。噴涂施工時必須有專人看守噴涂機，觀察各項參數(shù)變化。質(zhì)檢人員應同步用無損測厚儀進行厚度檢測。

（5）修補。噴涂完畢后，發(fā)現(xiàn)質(zhì)量問題應及時修補，尤其是發(fā)現(xiàn)不固化，或固化太快表面成桔皮狀的，需要堅決鏟除重新施工，絕不可抱著“將就、湊合”的心態(tài)，在不合格涂層上面再噴1遍蒙混過關(guān)。因為底層的缺陷，將為整體質(zhì)量留下隱患，待以后出現(xiàn)質(zhì)量問題時再處理會造成企業(yè)更大的經(jīng)濟損失和聲譽損失。

5 聚脲施工中常見問題及處理方法

5.1 基面處理問題

噴涂聚脲對施工基面的要求非常高，與常規(guī)涂料施工完全不同，這是由聚脲材料的瞬間凝固特性決定的。例如，噴涂聚脲具有缺陷放大的作用，施工基面上如果有個針尖大的小眼，噴涂完成后這個小眼會變成一個明顯的針孔。假設(shè)施工基面中有一個黃豆大的凸出物，噴涂完成后這個小點會變成一個明顯的小包。這類問題造成的原因分析如下：

（1）基面處理不好容易產(chǎn)生針孔問題。針孔的產(chǎn)生原因一般是基面上有小孔，沒有用膩子處理造成的。還有一個原因是基面潮氣太大，而噴涂料在高溫（60～70 ℃）噴到基面上時，會使基面內(nèi)濕氣產(chǎn)生水化，迅速形成蒸汽，蒸汽通過涂層后形成針孔，因涂料沒有流動性而無法自我修復，經(jīng)過十幾秒固化后就形成永久針孔。這種情況大多可以通過基面刮膩子處理而避免，但噴涂后出現(xiàn)這種情況，就要視具體不同情況進行處理。如果整體存在大量針眼，就只能鏟掉重做。如果是個別現(xiàn)象，可以使用同一廠家提供的手刮修補材料進行修補，修補完畢后，重新噴1層聚脲即可。

 3 基面處理不好容易產(chǎn)生針眼

（2）基面處理不好還會出現(xiàn)起泡現(xiàn)象，就是施工完幾天或十幾天后，涂層出現(xiàn)大小不等的氣泡，無法交工驗收。

 4 基面處理不好出現(xiàn)起泡

處理方法是選擇1周不下雨雪的時間段，先將氣泡表面割除，范圍要擴大到粘接牢固處30～50 mm。晾曬1周左右，讓基面內(nèi)水分揮發(fā)掉，再用廠家提供的修補料進行修補。修補處與原有涂層搭接寬度30～50 mm，搭接部位必須使用廠家提供的聚脲層間粘接劑。

聚脲施工是個細活，不能忽略細節(jié)。想噴出平整完美的效果，必須用廠家配套的膩子進行基面處理。處理前必須打磨基面，將所有突出物打磨平整，然后用吸塵器將粉塵顆粒吸干凈。先將裂縫、凹坑等明顯缺陷進行單獨處理，然后噴涂底涂，待底涂開始表干至剛不沾腳時，整體刮膩子。刮膩子時攪拌必須均勻，一般采用電動攪拌，攪拌時間3 min 以上。

5.2 噴涂設(shè)備問題

聚脲在工程中應用最大的瓶頸是噴涂設(shè)備問題，與普通涂料所用的單組份噴涂機不同，聚脲噴涂機是雙組份1∶1的計量型高壓噴涂機。一旦A、B 料出料比例不是1∶1，噴出的混合料就不能正常固化。有的料表面看起來固化很好，但實際力學性能完全達不到指標要求。

引起A、B 料比例不是1∶1的原因很多，例如吸料口密封不嚴、有舊料固結(jié)未及時發(fā)現(xiàn)清理、其中一個高壓泵密封不好等。只要有任何一點小問題，都會導致2臺泵的壓力或流量產(chǎn)生差異。特別是微小差異，噴涂表面幾乎看不出，但實測會發(fā)現(xiàn)力學性能已發(fā)生很大變化。

噴涂設(shè)備另一個易出問題的核心部件就是噴槍。聚脲噴槍因為是工作在高溫高壓狀態(tài)，內(nèi)部結(jié)構(gòu)復雜而精密。最小的逆止閥只有針尖大小，高壓混合倉直徑只有0.6～1.0 mm，噴嘴只有1.0～1.6 mm，對所有零部件的材質(zhì)與加工裝配精度要求極高。一旦其中一個零件性能下降或工作不正常，噴出的材料就會出現(xiàn)異常，導致工程不合格，甚至返工重做。所以，聚脲噴涂施工時，必須有專人觀察噴涂機工作參數(shù)，一旦發(fā)生異常，必須馬上停機，避免造成更大范圍的損失。

6 聚脲主要應用領(lǐng)域

聚脲目前應用的主要領(lǐng)域是防水防腐耐磨等，其應用領(lǐng)域及場景正在不斷開發(fā)中。