表面處理網近年來隨著人們對環保意識的增強我國就涂料中VOC揮發性有機化合物對環境的污染制定了各種限制法規同時研究及采用新的涂料和施工技術例如粉末涂料輻射固化UV涂料水性涂料及噴涂聚脲彈性體Spray Polyurea Elastomer以下簡稱SPUA等受噴涂以及固化設備的限制粉末涂料和UV涂料用于現場施工水性涂料的防腐性能有待改善而SPUA則在防腐蝕性能和環境保護方面顯示了巨大的技術和市場優勢

一聚脲技術簡介

噴涂聚氨酯和聚脲技術是在反應注射成型技術（RIM）的基礎上發展起來的繼承了RIM高壓撞擊混合的原理實現了聚氨酯和聚脲的快速固化噴射成型

聚脲是由異氰酸酯組分與氨基化合物反應生成的一類化合物異氰酸酯組分可以是單體聚合物異氰酸酯的衍生物預聚物和半預聚物聚脲可由二胺與二異氰酸酯或尿素聚合而成

聚亞壬基脲是代表性的聚脲高分子由壬二胺與尿素縮合制備其性質與聚酰胺（如耐綸6）相似可以熔融紡絲熔融溫度230～235℃密度較小（1.066克／厘米3）具有良好的耐熱性染色性和耐腐蝕性纖維抗拉強度0.0441～0.0539牛頓／旦伸長率23%適宜制造漁網和針織品

噴涂聚脲彈性體（Spray Polyurea Elastomer以下簡稱SPUA）技術是國外近十年來繼高固體份涂料水性涂料輻射固化涂料粉末涂料等低（無）污染涂裝技術之后為適應環保需求而研制開發的一種新型無溶劑無污染的綠色施工技術它是在反應注射成型（RIM）技術的基礎上發展起來的其主要原料是美國Texaco/Huntsman公司首先開發的端氨基聚氧化丙烯醚（端氨基聚醚）商品牌號為Jeffamine由端氨基聚醚液態胺擴鏈劑顏料填料以及助劑組成色漿（R祖分）另一組分則由異氰酸酯與低聚物二元醇或三元醇反應制得（A組分）A組分與R組分通過美國Gusmer生產的H系列主機和GX-7系列噴槍進行噴涂或澆注聚脲彈性體該工藝屬快速反應噴涂體系原料體系不含溶劑固化速度快工藝簡單可很方便的在立面曲面上噴涂十幾毫米厚的涂層而不流掛SPUA技術全面突破了傳統環保型涂裝技術的局限因此使得該技術一問世便得到迅猛的發展

SPUA技術是一種新型的萬能涂裝技術被譽為二十世紀末期涂料圖裝技術領域最偉大的發現它將新技術新材料和新工藝結合起來是傳統施工技術的一次革命性飛躍在北美等發達國家的應用已有十幾年的歷史市場需求十分強勁

聚脲是由半預聚體端氨基聚醚胺擴鏈劑等原料現場噴涂而成它疏水性即強對環境濕度不敏感甚至可以在水（或者冰）上噴涂成膜在極端惡劣的環境條件下可正常施工表現特別突出聚脲的出現完全打破了傳統的防腐和防護觀念為材料保護行業樹立了一個更高的標準聚脲涂層柔韌有余剛性十足色彩豐富它致密連續無接縫完全隔絕空氣中水分和氧氣的滲入防腐和防護性能無與倫比它同時具有耐磨防水抗沖擊抗疲勞耐老化耐高溫耐核輻射等多種功能因此應用領域十分廣泛

二噴涂聚脲技術的發展歷程

噴涂聚脲技術在國外的發展

噴涂聚氨酯／聚脲彈性體材料是在反應注射成型RIM技術的基礎上于20世紀70年代中后期發展起來的主要經歷了純聚氨酯PU聚氨酯PU／聚脲PUA純聚脲PUA三個階段并都有各自的優缺點

德國最早開發噴涂聚氨酯以及聚氨酯／聚脲彈性體技術80年代中期化學家DudleyJ．PrimeauxⅡ率先研發成功噴涂聚脲彈性體SPUA技術并于1989年首次發表研究論文引起轟動1991年該技術在北美地區投入商業應用立即顯示出其優異的綜合性能目前北美地區正全面推廣SPUA體系在亞洲日本韓國也于1995年和1997年先后引進該技術并投入商業應用在歐洲聚脲涂料市場近幾年才開始發展它主要應用于建筑工程近海工程和密封材料等領域在南美洲地區尤其是巴西也已經引進聚脲技術為了更好地推動SPUA技術在世界各地的蓬勃發展及時交流信息實現資源共享2000年美國成立了聚脲發展協會Polyurea Development Association簡稱PDA

噴涂聚脲技術在國內的發展

20世紀90年代張全升等人使用Bayer公司的G31噴涂機開展噴涂聚氨酯彈性體技術的研究與開發但是由于技術和市場的原因未能得到大規模的商業應用1995年黃微波等人開展SPUA技術的前期探索研究,1997年引進了GUSMER公司的設備,研發出具有自主知識產權的SPUA配方體系1999年SPUA技術在我國投入了商業應用2000年郁為銘等人也開發出了商品牌號為JUS的系列產品并在關鍵原料端胺基聚醚的合成上完成了中試得到了與Jerffamine D22000相當的ATPE產品用于隧道防水水閘防腐等工程

2001年賀光輝等人也開發出優力系列噴涂聚脲彈性體組合產品主要用于皮卡車斗耐磨襯里同年李洪劍等人開發出聚胺酯噴涂彈性體用于防水和防腐工程

SPUA技術優異的性能和施工工藝在我國得到了材料界和工程界的高度評價｜

三噴涂聚脲技術在工程上的應用

由于聚脲材料的出色性能在短短十幾年里迅速應用到工業民用國防等眾多領域

1工業重防腐SPUA材料因在酸堿鹽油水以及高寒地下和海洋等惡劣環境條件下表現出優異的超重防腐性能加之其先進的施工工藝使得該材料在化工儲罐襯里儲罐圍堰管道防腐酸洗槽電鍍槽等的防護防腐防滲漏領域有著廣闊的應用前景

2建筑領域由于SPUA材料具有優異的理化性能快速固化以及專業設備噴涂施工等特點在建筑防水防濕滑防腐耐磨耐熱及裝飾等工程中有廣闊的應用前景可用于建筑屋面外墻及地下防水防水圍堰以及污水處理池游泳館隧道巷道等的防水處理以及滲漏治理和裂紋修補適合防滑要求較高的運動場游泳池及水海上動物表演館等建筑的地面通道樓梯和防滑路面等工程部位使用可在跨海大橋海岸鋼結構等工程中應用還適用于道路路面飛機跑道等耐磨工程以及建筑裝飾及搶修等工程

3軍事領域SPUA材料具有優良的防腐性能可廣泛用做艙內鋪地材料甲板防滑材料以及樓梯機艙和舵板的防腐材料可噴涂于沖鋒舟底部起到耐磨防劃傷等作用還可應用于軍用車輛軍用地墊等

4其他領域SPUA材料還廣泛應用于冶金電鍍影視道具人造景觀高溫爐反應罐等耐熱工程卡車耐磨襯里礦山耐磨襯里等耐磨工程

四結語及展望

SPUA技術極大地豐富了聚氨酯材料在我國高性能施工技術領域的應用范圍但是也存在一系列的問題例如國內尚無法生產主要原料以及專用的噴涂設備進口價格較高所以成本會比同類產品貴傳統的涂料盡管有價格優勢但質量和使用壽命卻受到限制對于大型維護工程來說SPUA材料性能優異和施工高效從長期效益看很容易彌補原料的高成本另外開發的產品品種規格單一仍未形成規模產量與國外在相關領域還有相當大的差距

通過上述對聚脲的了解我們可以得到以下結論

SPUA材料可以完全或部分替代傳統的聚氨酯聚氨酯／聚脲環氧樹脂等材料毫無疑問噴涂聚脲技術是一種值得研究和推廣的新技術