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1 概述
噴涂聚氨酯／聚脲技術(shù)是國外繼高固體分涂料、水性涂料、光固化涂料、粉末涂料等低（或無）污染涂裝技術(shù)之后，為適應(yīng)環(huán)境保護(hù)需求而研制、開發(fā)的一種新型無溶劑、無污染的綠色施工技術(shù)。噴涂彈性體（包括聚氨酯、聚氨酯／聚脲、聚脲）技術(shù)是在聚氨酯反應(yīng)注射成型（RIM）技術(shù)的基礎(chǔ)上，于20世紀(jì)70年代發(fā)展起來的。它繼承了RIM撞擊混合原理，卻突破了RIM必須使用模具的局限性，將高速反應(yīng)瞬間固化的特點(diǎn)擴(kuò)展到一個全新的領(lǐng)域，極大地擴(kuò)大了聚氨酯的應(yīng)用范圍。因此，該技術(shù)一問世便得到迅速發(fā)展，國內(nèi)海洋化工研究院、江蘇化工研究所、廣州秀珀化工有限公司率先進(jìn)行了研究開發(fā)。


但總體來說，噴涂聚氨酯／聚脲彈性體技術(shù)發(fā)展比較緩慢，歸結(jié)起來主要原因有二：
 1）主要原料端氨基聚醚和液體胺類擴(kuò)鏈劑（如二乙基甲苯二胺等）價格貴，導(dǎo)致產(chǎn)品成本高，用戶難以接受。
 2）所用噴涂設(shè)備（高壓無氣熱噴涂機(jī)）價格昂貴，中小型企業(yè)在市場尚不明朗的情況下，不愿投資。
經(jīng)過近幾年的努力，情況有所變化，噴涂聚氨酯／聚脲技術(shù)逐漸完善；端氨基聚醚和二乙基甲苯二胺等主要原材料國內(nèi)也可生產(chǎn)，價格在回落；高壓無氣雙組分噴涂機(jī)有所改進(jìn)（電動泵取代液壓泵，重量減輕、功能增加），價格也在下降，特別是有了國產(chǎn)設(shè)備，且價格極具競爭力。這給噴涂聚氨酯／聚脲技術(shù)的推廣創(chuàng)造了條件。
2 噴涂聚氨酯／聚脲的優(yōu)點(diǎn)
 1）聚氨酯／聚脲涂料100％固含量，不含任何揮發(fā)性有機(jī)物（VOC），對環(huán)境友好，在通風(fēng)條件差的環(huán)境中施工安全；施工時不受環(huán)境溫度、濕度影響；與混凝土金屬、木材、塑料瀝青粘接力強(qiáng)。
 2）不含催化劑，快速固化，可在任意曲面、斜面及垂直面上噴涂成型，不產(chǎn)生流掛現(xiàn)象。
 3）配方體系可調(diào)，硬度范圍廣。也可像普通涂料一樣加入各種顏料，噴涂成不同色彩的厚涂膜。
 4）施工采用高壓無氣熱噴涂機(jī)，A、B組分在噴槍中撞擊混合、瞬間噴出。施工方便，效率極高；一次施工即可達(dá)到設(shè)計的厚度，克服了其他材料多道施工的麻煩。
 5）噴涂后基層原形再現(xiàn)性好．涂層連續(xù)、致密、無接縫、無針孔，美觀實(shí)用
 6）涂膜具有優(yōu)異的理化性能，如拉仲強(qiáng)度、伸長率、耐磨性、耐老化防腐蝕等。
噴涂聚氨酯／聚脲廣泛應(yīng)用于建筑防水、保溫、防腐、耐磨襯里、地坪（包括運(yùn)動場地、混凝土保護(hù)）、裝飾、布景道具等眾多領(lǐng)域，本文僅對其在防水、保溫中的應(yīng)用加以討論。
3 聚氨酯／聚脲在防水、保溫中的應(yīng)用
  3．1 建筑防水
目前，市場上高檔防水涂料以聚氨酯和水性丙烯酸為主。水性丙烯酸涂料耐候性好，缺點(diǎn)是低溫和高濕的條件下不能施工，透氣性高、不能封閉水汽。聚氨酯防水涂料色彩艷麗，防水性能好，但施工時受濕度的影響易發(fā)泡，立面易流淌，而且易褪色，耐老化性能欠佳，施工進(jìn)度較慢


噴涂聚氨酯／聚脲則不同，因?yàn)槠渥陨砣犴g性好、耐老化、強(qiáng)度高，即使在混凝土開裂的情況下，不但自身不會斷裂，而且還能將混凝土緊緊抓住，起到防水和保護(hù)作用，特別適用于高檔建筑的屋面防水處理。廣州秀珀還成功地將其應(yīng)用于地下基層的防水。由于采用專用設(shè)備噴涂成膜工藝，聚氨酯／聚脲防水結(jié)構(gòu)整體性好、無接縫，避免了卷材接縫可能造成的滲漏，施工效率極高。此外，該技術(shù)在生產(chǎn)、施工和使用過程中不使用溶劑，無有毒有害物質(zhì)釋放，有利于環(huán)境保護(hù)．噴涂聚氨酯／聚脲對環(huán)境溫度、濕度不敏感，既適用于我國寒冷的北方，也適合潮濕多雨的南方。
  3．2 防水保溫復(fù)合體系
噴涂聚氨酯硬泡作為屋頂防水保溫材料，在我國已有10年的歷史，它具有優(yōu)良的保溫、絕熱性能，還具有容重小、隔音、耐化學(xué)腐蝕、耐溫、耐燃及不透水性等特點(diǎn)、是集防水保溫于一體的好材料。儀征市久久防水保溫隔熱工程有限公司還將其成功應(yīng)用在外墻保溫中。噴涂聚氨酯硬泡在戶外使用時需要加保護(hù)層。目前國內(nèi)常用的保護(hù)層有水泥砂漿（聚合物砂漿）和耐候性好的丙烯酸涂料等。但在保溫層表面施工水泥砂漿后，砂漿中的水分會滲透到聚氨酯泡沫的開口孔隙中，嚴(yán)重影響其保溫效果。在墻面（立面）施工還容易墜落。丙烯酸涂料無毒無味、易清潔，可做成各種顏色，其缺點(diǎn)是不耐磨、低溫韌性不足，沒有一定厚度。而噴涂聚氨酯／聚脲彈性體保護(hù)層，施工方便快捷，綜合性能優(yōu)異，既可用于上人的屋頂，也可用于外墻的保溫防水，還能起到裝飾作用，是理想的防水保溫材料之一。該材料在我國的冷庫建設(shè)中已應(yīng)用多年。另外，近年來國外在大型公共建筑的外墻結(jié)構(gòu)中．采用噴涂聚氨酯／聚脲和聚苯乙烯保溫板的復(fù)合防水保溫體系，這種新型復(fù)合體系最大的優(yōu)勢在于外墻立面造型千變?nèi)f化、豐富多彩。
  3．3 隧道防水
目前，隧道防水的方法之一是在混凝土沉管外施工一道柔性防水層，噴涂聚氨酯／聚脲比傳統(tǒng)的防水涂料及橡膠卷材（高分子片材）更適合在隧道等高難度工程中應(yīng)用，為新建隧道提供了一種方便可靠的防水技術(shù)。著名的美國波士頓地鐵隧道和中國香港地鐵隧道，均使用了聚脲作為防水層。美國北卡羅來納州的高速公路隧道是聚脲防水工程的又—成功實(shí)例。該隧道墻面為修筑在巖石上的混凝土，由于存在滲漏問題，導(dǎo)致基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)逐漸老化、電氣泄露、容易短路以及長時間的腐蝕，甚至?xí)��?dǎo)致巖石滑塌的危險。通過廣泛的調(diào)研，決定使用聚脲對隧道進(jìn)行修復(fù)，這主要基于聚脲具有耐腐蝕、耐老化、附著力、好可低溫施工等優(yōu)點(diǎn)。施工后的聚脲彈性好，混凝土接縫處不易滲漏。
4 蓖麻油在噴涂聚氨酯／聚脲中的應(yīng)用
由于端氨基聚醚價格昂貴，使得噴涂聚氨酯／聚脲技術(shù)難以在短期內(nèi)大規(guī)模普及。然而，用蓖麻油制備的噴涂聚氨酯／聚脲涂料應(yīng)用在一些環(huán)境比較干燥的場合，完全可以滿足防水、保溫、鋪裝、防腐的要求，確為較經(jīng)濟(jì)的選擇。


在噴涂聚氨酯／聚脲B組分（R組分）中，聚醚多元醇的羥值控制在25～l 050；官能度選擇范圍在2～6之間。蓖麻油的羥值大于160、羥基官能度為2、7，正好適合在B組分中使用。蓖麻油屬可再生資源，價格較低，來源充足，較之石油化工原料更具競爭性，以其生產(chǎn)的噴涂聚氨酯／聚脲性價比高，市場廣闊。
深圳市奧順達(dá)實(shí)業(yè)有限公司選用蓖麻油制備了兩個型號的噴涂聚氨酯／聚脲涂料，性能指標(biāo)如表1。
表1 蓖麻油型噴涂聚氨酯／聚脲涂料性能指標(biāo)
型號 拉伸強(qiáng)度
／MPa 斷裂延伸率
／％ 硬度
／A 膠凝時間
／s 耐磨指數(shù)
／m 
SHA I ≥6 ≥80 80±5 1～3 ≤17 
SHAⅡ ≥l0 ≥300 90±5 2～4 ≤30 

該涂料的耐腐蝕性也很好：用30％硫酸、30％氫氧化鈉、5％鹽水、汽油、煤油、去離子水浸泡168 h（21℃）無變化。可廣泛用于建筑物防水（屋面、污水處理池、水上娛樂場、垃圾掩埋場），還可用于籃、排球及羽毛球等運(yùn)動場地，過街天橋、車間、倉庫、停車場地坪，有化學(xué)腐蝕的場地，管道防腐，影視場景和道具的制作等。
5 結(jié)語
用蓖麻油替代端氨基聚醚生產(chǎn)的聚氨酯／聚脲涂料，性價比高，是推動噴涂聚氨酯／聚脲彈性體技術(shù)應(yīng)用的措施之一。應(yīng)用可再生資源替代我國缺乏的石化資源，符合我國建設(shè)節(jié)約型社會、促進(jìn)可持續(xù)發(fā)展的政策。