近年來(lái)，跟著人們對(duì)環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng)，我國(guó)就涂料中VOC(揮發(fā)性有機(jī)化合物)對(duì)環(huán)境的污染制定了各種限制法規(guī)，同時(shí)研究及采用新的涂料和施工技術(shù)，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(SprayPolyureaElastomer以下簡(jiǎn)稱(chēng)SPUA)等。受?chē)娡恳约肮袒O(shè)備的限制，粉末涂料和UV涂料用于現(xiàn)場(chǎng)施工，水性涂料的防腐機(jī)能有待改善，而SPUA則在防侵蝕機(jī)能和環(huán)境保護(hù)方面，顯示了巨大的技術(shù)和市場(chǎng)上風(fēng)。
 

 

　　一、聚脲技術(shù)簡(jiǎn)介

 

　　噴涂聚氨酯和聚脲技術(shù)是在反應(yīng)打針成型技術(shù)(RIM)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的，繼續(xù)了RIM高壓撞擊混合的原理，實(shí)現(xiàn)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(yīng)天生的一類(lèi)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(yù)聚物和半預(yù)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(zhì)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、染色性和耐侵蝕性，纖維抗拉強(qiáng)度0.0441～0.0539牛頓/旦，伸長(zhǎng)率23%，相宜制造漁網(wǎng)和針織品。

 

　　噴涂聚脲彈性體(SprayPolyureaElastomer，以下簡(jiǎn)稱(chēng)SPUA)技術(shù)是國(guó)外近十年來(lái)，繼高固體份涂料、水性涂料、輻射固化涂料、粉末涂料等低(無(wú))污染涂裝技術(shù)之后，為適應(yīng)環(huán)保需求而研制、開(kāi)發(fā)的一種新型無(wú)溶劑、無(wú)污染的綠色施工技術(shù)，它是在反應(yīng)打針成型(RIM)技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的，其主要原料是美國(guó)Texaco/Huntsman公司首先開(kāi)發(fā)的端氨基聚氧化丙烯醚(端氨基聚醚)，商品牌號(hào)為Jeffamine。由端氨基聚醚、液態(tài)胺擴(kuò)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(yīng)制得(A組分)。A組分與R組分通過(guò)美國(guó)Gusmer出產(chǎn)的H系列主機(jī)和GX-7系列噴槍進(jìn)行噴涂或澆注聚脲彈性體。該工藝屬快速反應(yīng)噴涂體系，原料體系不含溶劑、固化速度快、工藝簡(jiǎn)樸，可很利便的在立面、曲面上噴涂十幾毫米厚的涂層而不流掛。SPUA技術(shù)全面突破了傳統(tǒng)環(huán)保型涂裝技術(shù)的局限。因此，使得該技術(shù)一問(wèn)世，便得到迅猛的發(fā)展。

 

　　SPUA技術(shù)是一種新型的“萬(wàn)能”涂裝技術(shù)，被譽(yù)為二十世紀(jì)末期涂料、圖裝技術(shù)領(lǐng)域zui偉大的發(fā)現(xiàn)。它將新技術(shù)、新材料和新工藝結(jié)合起來(lái)，是傳統(tǒng)施工技術(shù)的一次革命性奔騰。在北美等發(fā)達(dá)國(guó)家的應(yīng)用已有十幾年的歷史，市場(chǎng)需求十分強(qiáng)勁。

 

　　聚脲是由半預(yù)聚體、端氨基聚醚、胺擴(kuò)鏈劑等原料現(xiàn)場(chǎng)噴涂而成。它疏水性即強(qiáng)，對(duì)環(huán)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(huán)境前提下可正常施工，表現(xiàn)特別凸起。聚脲的泛起，完全打破了傳統(tǒng)的防腐和防護(hù)觀念，為材料保護(hù)行業(yè)樹(shù)立了一個(gè)更高的尺度。聚脲涂層柔韌有余、剛性十足、色彩豐碩，它致密、連續(xù)、無(wú)接縫，完全隔絕空氣中水分和氧氣的滲透，防腐和防護(hù)機(jī)能無(wú)與倫比。它同時(shí)具有耐磨、防水、抗沖擊、抗疲憊、耐老化、耐高溫、耐核輻射等多種功能，因此應(yīng)用領(lǐng)域十分廣泛。

 

　　二、噴涂聚脲技術(shù)的發(fā)展歷程

 

　　噴涂聚脲技術(shù)在國(guó)外的發(fā)展

 

　　噴涂聚氨酯/聚脲彈性體材料是在反應(yīng)打針成型(RIM)技術(shù)的基礎(chǔ)上，于20世紀(jì)70年代中后期發(fā)展起來(lái)的。主要經(jīng)歷了純聚氨酯(PU)、聚氨酯(PU)/聚脲(PUA)、純聚脲(PUA)三個(gè)階段，并都有各自的優(yōu)缺點(diǎn)。

 

　　德國(guó)zui早開(kāi)發(fā)噴涂聚氨酯以及聚氨酯/聚脲彈性體技術(shù)。80年代中期，化學(xué)家DudleyJ.PrimeauxⅡ率先研發(fā)成功噴涂聚脲彈性體(SPUA)技術(shù)，并于1989年首次發(fā)表研究論文，引起轟動(dòng)。1991年該技術(shù)在北美地區(qū)投入貿(mào)易應(yīng)用，立刻顯示出其優(yōu)異的綜合機(jī)能，目前，北美地區(qū)正全面推廣SPUA體系。在亞洲，日本、韓國(guó)也于1995年和1997年先后引進(jìn)該技術(shù)，并投入貿(mào)易應(yīng)用。在歐洲，聚脲涂料市場(chǎng)近幾年才開(kāi)始發(fā)展，它主要應(yīng)用于建筑工程、近海工程和密封材料等領(lǐng)域。在南美洲地區(qū)(尤其是巴西)，也已經(jīng)引進(jìn)聚脲技術(shù)。為了更好地推動(dòng)SPUA技術(shù)在世界各地的蓬勃發(fā)展，及時(shí)交流信息，實(shí)現(xiàn)資源共享，2000年美國(guó)成立了“聚脲發(fā)展協(xié)會(huì)(PolyureaDevelopmentAssociation簡(jiǎn)稱(chēng)PDA)”。

 

　　噴涂聚脲技術(shù)在海內(nèi)的發(fā)展

 

　　20世紀(jì)90年代，張全升等人使用Bayer公司的G31噴涂機(jī)開(kāi)展噴涂聚氨酯彈性體技術(shù)的研究與開(kāi)發(fā)，但是，因?yàn)榧夹g(shù)和市場(chǎng)的原因，未能得到大規(guī)模的貿(mào)易應(yīng)用。1995年黃微波等人開(kāi)展SPUA技術(shù)的前期探索研究,1997年引進(jìn)了GUSMER公司的設(shè)備,研發(fā)出具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的SPUA配方體系。1999年，SPUA技術(shù)在我國(guó)投入了貿(mào)易應(yīng)用。2000年郁為銘等人也開(kāi)發(fā)出了商品牌號(hào)為JUS的系列產(chǎn)品，并在樞紐原料端胺基聚醚的合成上完成了中試，得到了與JerffamineD22000相稱(chēng)的ATPE產(chǎn)品，用于地道防水、水閘防腐等工程。

 

　　2001年賀光輝等人也開(kāi)發(fā)出“優(yōu)力”系列噴涂聚脲彈性體組合產(chǎn)品，主要用于皮卡車(chē)斗耐磨襯里，同年，李洪劍等人開(kāi)發(fā)出聚胺酯噴涂彈性體，用于防水和防腐工程。

 

　　SPUA技術(shù)優(yōu)異的機(jī)能和施工工藝，在我國(guó)得到了材料界和工程界的高度評(píng)價(jià)。