【地坪網(wǎng)資訊】
俗話說:“三分涂料、七分施工”,指的是:涂料 作為一種非成品物質(zhì),必需經(jīng)由完善的施工過程,才能將其優(yōu)良的機能施展出來;就整個涂料從配方、出產(chǎn)和施工等全過程而言,其施工的分量占到了70%以上,這足以說明施工對涂料來說是何等的重要。2008年是中國聚脲 技術(shù)誕生10周年,在過去的十年里,我國的聚脲產(chǎn)業(yè)從無到有、從小到大,從2000年的20t發(fā)展到2007年的6000t; 在應(yīng)用方面也從早期的籃球場地、小型看臺、電廠水池、管道內(nèi)襯、皮卡車斗和影視道具等小規(guī)模場合,逐漸擴大到京津城際高速鐵路路基、奧運會比賽場館大型看 臺、國家大劇院室外景觀水池、上海洋山深水港筑港鋼樁、毛主席紀念堂屋面等大型基礎(chǔ)舉措措施領(lǐng)域,取得了舉世矚目的業(yè)績,應(yīng)該給予充分的肯定。
但是,縱觀我國聚脲工程的施工質(zhì)量,仍存在著良多題目。這其中除了大量使用半聚脲以外,最根本的題目是:技術(shù)職員、施工職員和監(jiān)理職員缺乏正規(guī)的聚脲技 術(shù)培訓,有的連最少的聚脲常識都不具備,盲目施工、野蠻施工的現(xiàn)象大量存在,造成嚴峻的工程質(zhì)量題目。筆者根據(jù)長期從事涂料、特別是聚脲涂層研究和應(yīng)用的 體會,以為:不能過分強調(diào)聚脲快速固化的上風,要全面、準確地領(lǐng)會聚脲施工的要領(lǐng),否則,會將這種上風變?yōu)榱觿?,造?ldquo;一撕一大片、一揭一整張”的現(xiàn)象重演。為此在2005年就提出了“一分聚脲、九分施工”的倡議,旨在倡導(dǎo)大家正視聚脲基礎(chǔ)知識的學習、強化施工資質(zhì)的培訓,為今后更好地使用聚脲打下基礎(chǔ)。
1科學定義早期對噴涂聚氨酯、聚氨酯(脲)、聚脲的定義比較含混,即:將樹脂組分(簡稱R或B組分)中端氨基樹脂和端氨基擴鏈劑含量在80%以上的體系,稱為聚脲;將R組分中端羥基樹脂和端羥基擴鏈劑含量在80%以上的體系,稱為聚氨酯;介于兩者之間的稱為聚氨酯(脲)或雜合體。跟著聚脲技術(shù)的發(fā)展,特別是2000年美國成立“聚脲發(fā)展協(xié)會”(PolyureaDevelopmentAssociation簡稱PDA)以后,為了進一步規(guī)范美國市場,PDA技術(shù)委員會對噴涂聚氨酯、聚氨酯(脲)、聚脲重新進行了嚴格的定義:
噴涂聚氨酯:簡稱SPU,由異氰酸酯組分(簡稱A組分)與樹脂組分(簡稱R或B組分)反應(yīng)天生的一種彈性體物質(zhì)。異氰酸酯既可以是芬芳族的,也可以是脂肪族的。其中的A組分可以是單體、聚合體、異氰酸酯的衍生物、預(yù)聚物和半預(yù)聚物;預(yù)聚物和半預(yù)聚物是由端羥基化合物與異氰酸酯反應(yīng)制得。其中的R組分必需是由端羥基樹脂(例如:二元醇、三元醇、多羥基聚合物多元醇等)和端羥基(芬芳族或脂肪族)擴鏈劑組成,在端羥基樹脂中,必需含有用于進步反應(yīng)活性的催化劑。
噴涂聚氨酯(脲):簡稱SPU(A),也叫雜合體(hybrid),海內(nèi)稱之為半聚脲。它是由異氰酸酯組分(簡稱A組分)與樹脂組分(簡稱R組分)反應(yīng)天生的一種彈性體物質(zhì)。異氰酸酯既可以是芬芳族的,也可以是脂肪族的。其中的A組分可以是單體、聚合體、異氰酸酯的衍生物、預(yù)聚物和半預(yù)聚物;預(yù)聚物和半預(yù)聚物由端氨基或者端羥基化合物與異氰酸酯反應(yīng)制得。其中的R組分既可以是端羥基樹脂,也可以由端氨基樹脂和擴鏈劑組成,在樹脂組分中,可以含有用于進步反應(yīng)活性的催化劑。
噴涂聚脲:簡稱SPUA,即純聚脲。是由異氰酸酯組分(簡稱A組分)與氨基化合物組分(簡稱R組分)反應(yīng)天生的一種彈性體物質(zhì)。異氰酸酯既可以是芬芳族的,也可以是脂肪族的。其中的A組分可以是單體、聚合體、異氰酸酯的衍生物、預(yù)聚物和半預(yù)聚物。預(yù)聚物和半預(yù)聚物是由端氨基或者端羥基化合物與異氰酸酯反應(yīng)制得。其中的R組分必需是由端氨基樹脂和端氨基擴鏈劑組成,在端氨基樹脂中,不得含有任何羥基成分和催化劑,但可以含有便于顏料分散的助劑。噴涂彈性體最早發(fā)源于20世紀70年代,初期的品種是SPU,但在施工時體系輕易與附近環(huán)境中的水分、濕氣反應(yīng),產(chǎn)生二氧化碳,天生泡沫狀彈性體(foamyelastomer),造成材料力學機能不不亂。因此,人們很快想到在樹脂組分中引入端氨基化合物,即SPU(A)。這樣,可有效地阻止異氰酸酯與水分、濕氣的反應(yīng),材料力學機能得到很大改善,工程應(yīng)用顯著增加。
但是,SPU(A)仍舊沒有從根本上解決體系的發(fā)泡題目,在工程實踐中,仍是常常泛起一些發(fā)泡、分層等缺陷。20世紀80年代中期,美國Texaco(即現(xiàn)在的Huntsman)公司在化學家DudleyJ.PrimeauxⅡ的帶領(lǐng)下,在世界上率先開發(fā)成功SPUA技術(shù),從而從根本上解決了困擾施工界的重大技術(shù)挫折。海內(nèi)在筆者的帶領(lǐng)下,于1998年9月18日在海洋化工研究院研制成功中國第一個SPUA配方,1999年在青島海豚館室外表演水池進行了首次防水施工應(yīng)用;2000年以后,聚脲技術(shù)逐漸在我國推廣、普及開來。因為端氨基聚醚價格比較昂貴,使得SPUA技術(shù)難以在我國大規(guī)模普及。在一些用戶要求不高、環(huán)境比較干燥的場合,SPU(A)即半聚脲,也是一種較為經(jīng)濟實用的辦法。但是,我們應(yīng)該清醒地看到:要達到不亂的材料機能,尤其是耐介質(zhì)性、耐久性、耐老化性等,必需使用SPUA技術(shù),這一點毋庸置疑。
2成膜機理#p#分頁標題#e#
聚脲 反應(yīng)的實質(zhì)是半預(yù)聚物與氨基聚醚及胺類擴鏈劑的反應(yīng)。因為氨基聚醚活性很高以及N原子的堿性,反應(yīng)不需要催化劑就能在極短的時間內(nèi)劇烈放熱并固化成型。因此,噴涂聚脲彈性體可以在極為苛刻的前提下施工,即使底材完全被水浸濕或空氣中濕度很大時,SPUA材料仍不會有任何發(fā)泡的跡象。甚至在很低的溫度下(如零下20℃),SPUA材料仍會固化。而SPU或SPU(A)彈性體反應(yīng)機理與SPUA材料截然不同,因為含有反應(yīng)活性較低的端羥基化合物,要想達到較快的反應(yīng)速度必需加入大量的催化劑,而催化劑的引入有如下缺點:(1)催化劑既可以加速端羥基聚醚與異氰酸酯的反應(yīng),同時也加速水與異氰酸酯的反應(yīng),因而在施工過程中輕易發(fā)泡,破壞材料的機能;(2)催化劑既可以加速彈性體的天生反應(yīng),同時也可以加速彈性體投入使用以后的降解過程,所得彈性體的耐老化機能差;(3)在環(huán)境溫度發(fā)生變化時,催化劑對反應(yīng)的催化效果相差較大,體系不不亂;(4)在噴涂SPU或SPU(A)時,一般采用有機金屬類催化劑與叔胺類催化劑進行復(fù)配,但叔胺類催化劑在較高的溫度下輕易揮發(fā),噴涂時氣息大,損害人體健康。因此,不管是從材料本身的化學耐久性、耐老化性,仍是施工過程中的可靠性、不亂性來說,都應(yīng)該使用純聚脲,即SPUA。
3施工隱患及解決方案任何事物都是一分為二的。SPUA的快速反應(yīng)、瞬間固化是它最大的長處,但是,假如不能準確領(lǐng)會其化學本質(zhì)、缺乏正規(guī)技術(shù)培訓、片面追求快速性的話,就會成為施工隱患,泛起:與底材的附著力低;涂層表面針孔多;層間結(jié)合不良;涂層表面泛起“麻面”等嚴峻施工質(zhì)量題目。究其根源,都是因聚脲的快速反應(yīng)和集中放熱所造成的,詳細原因分析及解決方案如下:
(1)涂料與底材產(chǎn)生附著力的過程實際上是涂料 分子浸潤到底材表面后,通過固化成膜,與底材產(chǎn)生化學或物理結(jié)合的過程。SPUA材料因快速反應(yīng)、瞬間固化,導(dǎo)致對底材的浸潤能力很差,難以產(chǎn)生良好的附著力,需要通過施工配套性良好的專用底漆,來大幅度進步其對底材的附著力。而且,不同的底材所對應(yīng)的底漆也有所區(qū)別,需要專門的技術(shù)培訓。
(2)普通涂料或者油漆 對各類底材上的微小針孔具有很好的封堵作用,原因是涂料或者油漆能夠緩慢滲透到微孔中去,將其中的殘余空氣排除后凝固成膜。但是,假如在含有大量微小針孔的底材表面直接噴涂聚脲的話,因為所要施工的是一個加熱到65℃的雙組分快速固化體系。聚脲涂料自身的劇烈化學反應(yīng)產(chǎn)生的放熱現(xiàn)象,會將封鎖在針孔中的空氣或潮氣迅速加熱,并產(chǎn)生膨脹。膨脹的氣體會穿過剛施工過的涂層表面,從而產(chǎn)生更大的針孔。這也是聚脲施工前,建議必需施工底漆的原因。對于多孔的混凝土 底材表面,首先需要大面積刮涂細的干粉砂漿找平,再施工1~2道底漆后,才能進行SPUA材料的施工。
(3)SPUA材料的化學反應(yīng)速度極快,假如沒有進行特殊的配方設(shè)計,涂層表面會在數(shù)小時之內(nèi)迅速失去活性,令隨后施工的SPUA涂層難以同前者產(chǎn)生良好的結(jié)協(xié)力,在結(jié)合面泛起剝離現(xiàn)象。解決方法:假如兩層之間的施工距離是在2~3天以內(nèi),可在SPUA配方設(shè)計中添加助活劑,延長與后續(xù)聚脲涂層形成結(jié)協(xié)力的時間;假如兩層之間的施工距離在5d以上,需要使用動力工具將舊的SPUA涂層邊界15~20cm表面打毛,并將它的最邊沿處打磨成小于30度的斜面,再在已經(jīng)打磨的舊SPUA涂層表面涂刷專用層間粘合劑后,才能進行新SPUA材料與舊SPUA材料的搭接,從而產(chǎn)生良好的界面結(jié)協(xié)力,將兩種才料施展到極限。