聚脲發展史

聚脲酯防水材料的發展是異氰酸酯組份和氨基化合物組份反應生成的一種彈性體物質,

也稱為聚脲彈性體。經歷了下列五個階段的研究發展,產品性能越趨成熟, 在市場上應用範圍也更趨廣泛。

一、聚脲塗料體系的發展經歷了以下五個階段:

第一階段:純聚氨酯(PU/Pure Urethane )–價廉,但對水敏感,極易發泡,力學性能差。

第二階段:聚氨酯一聚脲(HPC/Hybrid Polyurea Coating)–價格適中, 會發泡,力學性能一般。

第三階段:純聚脲/芳香族(PPC/Pure PolyureaCoating- Aromatic)–

對溫溼度不敏感,力學性能好,耐老化性能突出,但價高。

第四階段:脂肪族/聚天冬氨酸體系(PAA/Polyaspatics+ Aliphatic)–

具有優異的耐磨性和硬度可調性、高彈性,在零下30℃仍具有撓屈性及良好的耐衝擊性、耐劃傷性和優異的裝飾性,可 耐高低溫交替變化而不開裂、不脫落並保持原有的優異性能。

第五階段:各種改良高性能防腐防水體系(Modified PPC)–還在不斷研究進步中。致使當下聚脲酯的各種高性能產品品項繁多。

聚脲噴塗的性能

聚脲噴塗近年來得到迅猛發展,廣泛應用於建築、能源、交通、水利、化工、機電、環保等領域,顯示了強大的生命力。

聚脲噴塗技術是國外近20年來發展起來的一種高反應性、無汙染的噴塗技術,它優異的理化性能、優良的工藝性和環保性充分顯示出比傳統防護技術無以倫比的優越性。

聚脲的性能

一.100%固含量、無溶劑、無有機物揮發、無毒,是無汙染的綠色噴塗技術。
優良的抗水滲透性,整體無縫、組織致密、堅韌、黏結力強,聚脲可用於迎水面防水,也可用於背水面防水。

二.聚脲彈性體塗層可在-45℃~120℃下長期使用,耐熱性達160℃(能承受160℃短時間熱沖擊).

三.耐候性、耐老化性好。可以長期使用,耐凍融、耐冷熱沖擊及風雨霜雪的交變沖擊。

四.優異的物理性能。聚脲的抗拉強度、撕裂強度、沖擊強度、黏結力、延伸率、耐磨性、耐刺穿、抗碾壓、耐硌破、防濕滑等特點顯著,並且有優異的抗混凝土開裂性、對混凝土開裂的防護性及對失強混凝土結構的補強性。

五.良好的防腐功能。聚脲可耐大部分腐蝕介質酸、堿、鹽、海水、氯離子等的長期浸泡。

六.聚脲反應活性高、固化速度快,垂直面、頂面及任意曲面可連續噴塗不流掛。
可連續噴塗,一次施工厚度無限制,施工周期短、效率高。節點細部施工較方便,不需要專用纖維增強層。

七.聚脲彈性體對金屬、非金屬底材均有極強附著力,如鋼、鋁、鋼筋混凝土、木材、玻璃鋼、聚氨酯泡沫等。聚脲彈性體對混凝土的黏結強度≥5MPa(超過混凝土間黏結強度).

八.聚脲彈性體對溫度、濕度敏感性較小,施工時受環境溫度、濕度影響較小。

聚脲與聚氨酯區別?

聚氨酯(PU)作為一種高分子材料,用途很廣,如粘合劑、密封膠、塗料、保溫材料、填充材料、發泡材料、工程塑料、橡膠製品、纖維等等,建築防水行業應用的最多的聚氨酯材料是聚氨酯防水塗料。近幾年出現了聚脲(PUA)防水塗料,逐步為人們所熟悉。聚脲防水塗料與聚氨酯防水塗料有何相似點,又有何相異點,則是本文要著重介紹的。

聚氨酯與聚脲分子結構上的異同點

聚氨酯是由含端異氰酸酯化合物與含多羥基化合物經過化學反應,形成具有氨酯鍵的高分子材料。

該反應需要一定的溫度,並且需要催化劑。其所形成的高分子材料固化成膜後,高分子鏈上含有多種化學鍵,如:碳碳鍵、醚鍵、酯鍵、氨酯鍵,也含有少量脲鍵等。

聚脲是含端多異氰酸酯與端多元胺(包括樹脂和擴鏈劑)反應所形成的具有脲鍵的高分子材料。

它無需催化劑,也不須加熱即可迅速反應。噴塗聚脲(SPUA)需加熱,以調節粘度,便於均勻噴出成膜。其固化後高分子鏈中含有碳碳鍵、醚鍵、脲鍵、酯鍵、氨酯鍵等。

1、相同點

1)聚氨酯固化成膜後和聚脲固化成膜後,分子鏈中所含的化學鍵種類是相同的或相似的。

2)無論是聚氨酯還是聚脲,必須先製成含端基為異氰酸酯的預聚體或半預聚體或齊聚物。也有人將聚脲稱為一種特殊的聚氨酯或高力學性能的聚氨酯。

2、不同點

1)儘管聚氨酯和聚脲固化成膜後,所含化學鍵的種類相同或相似,但聚氨酯橡膠膜中對其物理性能起關鍵作用的官能團為氨酯鍵,而聚脲固化後對其性能起關鍵作用的官能團為脲鍵。在聚氨酯和聚脲中都會有氨酯鍵和脲鍵,但由於在聚氨酯固化後的橡膠膜中,氨酯鍵數量大大超過脲鍵,其性能主要由氨酯鍵所決定;而聚脲地坪固化後的橡膠膜中脲鍵的數量超過氨酯鍵數量,其性能主要由脲鍵所決定。

2)脲鍵強度大大超過氨酯鍵強度,並且脲鍵很穩定。

3)對於市場上常見的噴塗聚氨酯(脲)或稱雜合聚脲(hybride),在雙組分中除採用氨基聚醚以及端氨基擴鏈劑外,還有羥基類物質(如聚醚、聚酯等)以及催化劑。雜合聚脲中氨類物質的量在交聯固化劑中應在20%~80%,如果低於20%則稱為聚氨酯。

4)單組分聚氨酯固化過程中,1個水分子消耗2個NCO,產生1個脲鍵,分子結構中氨酯鍵的數量仍大大超過脲鍵數量,其力學性能遠低於單、雙組分聚脲(包括雜合聚脲)。即使加入潛伏性固化劑,其氨酯鍵仍然大於脲鍵數量。常見的潛伏性固化劑為羥基和氨基同時封端化合物,解封後,與NCO(異氰酸酯)反應形成氨酯鍵和脲鍵。潛伏性固化劑只不過抑制CO2氣泡的數量,抑制肉眼可見泡孔的產生。相當部分的NCO還是靠水分子反應形成脲鍵,只不過所產生CO2的速度和數量大大減少,不形成氣孔。交聯點有脲鍵,也有氨酯鍵。

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