聚脲弹性体的性能及工程应用

　　1.3.2.1聚脲弹性体的性能

 

　　通过聚脲配方的开发和施工工艺参数的调整，可以制得性能优异的聚脲弹性体材料，它冲破了人们对涂料的传统认识，发展成为一种集多种材料(如涂料、塑料、橡胶等)的优点于一身的高科技、性能佳材料[29]。

 

　　(a)力学性能

 

　　青岛海洋化工研究院是国内聚脲材料研究领域的先驱，到2000年该研究院己经系统掌握了喷涂设备操作、聚脲配方调制等高新技术，并开发了适合我国实际需要的聚脲弹性体系列产品，表1-2列出了其中五种聚脲材料的主要性能指标，分别是SPUA-102防水耐磨材料、SPUA-202防滑铺地材料、SPUA-_501耐磨衬里材料、SPUA-_502卡车衬里材料和SPUA-601柔性防撞材料。

 

　　由上表可知，聚脲弹性体材料的力学性能非常优异，囊括了塑料、橡胶、玻璃钢等多种材料优良的性能。从阿隆克磨耗量数据可以看出，它还具有卓越的耐磨性，其耐磨性能大约是环氧树脂材料的3 }_5倍，是碳钢的10倍以上。除此以外，聚脲材料还有良好的附着力，表1-3列出了芳香族聚脲材料与钢、铝材和混凝土的附着力数据，可以看出，聚脲涂层在三种材料上的附着力都很强，但基材必须经过严格的工艺处理，否则会大大影响附着程度。力学性能优异还表现在耐交变温度、耐交变压力、耐疲劳破坏、和耐冲击性能都非常出众，因此在很多领域得到广泛的应用[[30-32]

 

　　(b)耐受性能

 

　　聚脲弹性体材料从喷涂、干燥到固化的整个过程中都是凭借其自身组分的化学反应，不会像其它涂料等在干燥过程中会向空气中挥发水分或气体，因此就比较致密，不会有针孔、气泡等缺陷，这种完整性就注定了聚脲具有很好的防止外界介质入侵的能力。它除了具有很强的耐酸、碱性能力外，其耐油性和防水性能也很出色，甚至匹敌橡胶材料[[33]。此外，由于聚脲组分体系中不含催化剂，所以表现出优异的耐老化性能，利用"SPUA-102防水耐磨材料”做试验，在户外暴晒4年，它的拉伸强度基本还保持在初始状态，可见一斑。如我们所知，玻璃钢材料力学性能很高，但出于低温环境下则变的很脆，应用范围受到极大限制，而聚脲材料在低温下则柔韧性很好，表现出卓越的耐低温性能，如表1-4所示，芳香族聚脲弹性体材料的低温韧性不错，但比脂肪族聚脲材料要逊色一此。聚脲弹性体材料具有传统环保涂料所不具备的卓越性能，性能比较结果见表1-_5所1.3.2.2聚脲弹性体工程应用[X34-36}

 

　　聚脲涂层由于其优异的理化性能及施工性，而使其在工程应用中具有广阔的前景。目前正在逐步取代传统的环氧树脂、聚乙烯、玻璃钢等，广泛应用于管道、交通、水利、舰船、化工防腐、机械、矿山耐磨等行业。

 

　　Ca)建筑防水行业

 

　　聚脲弹性体技术以优异的理化性能和快速固化特点，使其在施工中以短的停工时间，赢得高效的工程质量，聚脲弹性体材料优异的性价比，应用与建筑物屋顶的防水施工更是大势所趋，目前，聚脲防水材料己在青岛市南工业园、大连虎滩乐园、武钢集团、大庆油田、中国一汽等地区成功应用。

 

　　此外，聚脲防水材料还具有卓越的防湿滑性能，管理人员可在水池底清理污物而不必担心会摔倒。而且聚脲体系耐化学性能较好，经除藻剂多次擦洗后不腐蚀、不变色。聚脲材料还可用于室内外游泳池、水池的防水处理，如青岛依浪水WORD、宁波别墅区、西安华浮宫旅游度假村、南京某喷泉广场都使用了该技术。

 

　　(b)化工防腐行业

 

　　涂料作为钢制化工储罐防腐材料具有施工方便的特点，可在内壁或外壁使用，常用的涂料环氧、氯化橡胶等存在很多缺点，如硬度有余韧性不足、体系含有有机溶剂对人体有害、周期长、效率低等。而聚脲弹性体则凭借自身卓越的理化性能有效的解决了上述问题，在钢质储罐内、外壁防腐工程中得到大量应用，如青岛碱业集团、武钢集团、广东茂名石化、大庆油田、胜利油田等地区和单位成功应用。

 

　　聚脲弹性体还可用于有保温要求的化工储罐，作为保温层的防护层，聚脲弹性体技术起到防腐、防水、无接缝、美观等作用，施工时先喷涂一层聚氨酯泡沫，然后施工聚脲弹性体，可有效地保护聚氨酯泡沫。

 

　　(c)防腐耐磨材料应用

 

　　聚脲作为一种新型、长效的防腐蚀涂层，因其优异的耐海洋环境腐蚀而在跨海大桥以及海岸钢结构上应用。位于美国加利福尼亚州旧金山的San Mateo大桥拓展工程是迄今为止用量大的聚脲桥梁工程之一。聚脲弹性体技术是可靠、高效的混凝土耐久性防护技术，将在混凝土防腐和耐久性防护领域大显身手。

 

　　由于表演馆看台台阶多，弧度大，因此施工难度很大。但由于聚脲弹性体材料固化速度快，立面连续喷涂没有流挂现象，因此达到了预期的效果。聚脲弹性体的施工速度极快，包括配套底漆在内的整体施工只需要四天便可完成。喷涂好的聚脲涂层厚度均匀，具有优良的耐磨、防水、防滑效果，安装了彩色的玻璃钢座椅后色彩搭配合理，美观大方，如图1-5 ( a)所示。经过了三年多的使用，涂层完好无损，尤其是台阶跨步等人员经常踩踏的部位经受住了严峻的考验，应用前景广阔明朗。

 

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