聚脲

聚脲是由異氰酸酯組份與氨基化合物組份反應生成的一種彈性體物質。分為純聚脲和半聚脲，他們的性能都是不一樣的，聚脲的最基本的特性就是防腐、防水、耐磨等。

基本介紹

• 中文名：聚脲
• 外文名：polyurea
• 熔融溫度： 230℃～235℃
• 密度： （1.066克/厘米3）
• 伸長率： 23%

材料介紹

由異氰酸酯組分與氨基化合物反應生成的一類化合物。異氰酸酯組分可以是單體、聚合物、異氰酸酯的衍生物、預聚物和半預聚物。

聚脲是碳酸的聚醯胺，與聚碳酸酯是探索的聚酯相當。脲基團極性大，可以形成更多的氫鍵，因此聚脲的熔點比相應的聚醯胺要高，韌性也大，適於紡織纖維。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製備 ，其性質與聚醯胺（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、染色性和耐腐蝕性，纖維抗拉強度0.0441～0.0539牛頓/旦，伸長率23%，適宜製造漁網和針織品。

聚脲用途極為廣泛。其套用領域分布為：混凝土防護占60%，卡車耐磨襯裡占15%，鋼結構防腐占10%，屋面防水占10%，其他占5%。

聚脲技術做為防護技術，主要用於防水、防腐、防沖磨和表面裝飾四大領域。例如聚脲在管道防腐領城的套用，管道防腐也是聚脲技術進入最早、工程套用最大的領域。在其他領域的套用還包括鋼結構防腐（特別是碼頭鋼樁防腐)，彈性防撞材料(海上浮標,護弦)

核電站防護，國防軍工（坦克底盤、防彈頭盔),泳池設施等。

特點

不含催化劑，快速固化，可在任意曲面、斜面及垂直上噴塗成型，不產生流掛現象，5秒鐘凝膠，1分鐘即可達到步行強度。

聚脲防水塗料

· 對濕氣、溫度不敏感，施工時不受環境溫度、濕度的影響（可在-28℃下施工；可在冰面上噴塗固化）。

· 雙組分，100%固含量，不含任何揮發性有機物（VOC），對環境友好，無污染施工，衛生施工無害使用。

· 熱噴塗或澆注，一次施工厚度範圍可從數百微米到數厘米，克服了以往多次施工的弊病。

· 優異的理化性能，極高的抗張抗衝擊強度、柔韌性、耐磨性、防濕滑、耐老化、防腐蝕。

· 具有良好的熱穩定性，可在120℃下長期使用，可承受350℃的短時熱衝擊。

· 原形再現性好，塗層連續、緻密，無接縫，無針孔，美觀實用耐久。

· 使用成套設備施工，效率極高；一次施工即可達到設計厚度要求，設備配有多種切換模式，既可噴塗，也可澆掛。並可通過施工工 藝控制達到防滑效果。

· 具有良好的粘結力，可在鋼材、木材、混凝土等任何底材上噴塗成型。

噴塗聚脲彈性體（Spray Polyurea Elastomer，以下簡稱SPUA）技術是國外近十年來，繼高固體份塗料、水性塗料、輻射固化塗料、粉末塗料等低（無）污染塗裝技術之後，為適應環保需求而研製、開發的一種新型無溶劑、無污染的綠色施工技術，它是在反應注射成型（RIM）技術的基礎上發展起來的，其主要原料是美國Texaco/Huntsman公司首先開發的端氨基聚氧化丙烯醚（端氨基聚醚），商品牌號為Jeffamine。由端氨基聚醚、液態胺擴鏈劑、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製得（A組分）。A組分與R組分通過美國Gusmer生產的H系列主機和GX-7系列噴槍進行噴塗或澆注聚脲彈性體。該工藝屬快速反應噴塗體系，原料體系不含溶劑、固化速度快、工藝簡單，可很方便的在立面、曲面上噴塗十幾毫米厚的塗層而不流掛。SPUA技術全面突破了傳統環保型塗裝技術的局限。因此，使得該技術一問世，便得到迅猛的發展。

不同Unilinkò含量的噴塗聚脲彈性體配方

SPUA技術是一種新型的“萬能”塗裝技術，被譽為二十世紀末期塗料、塗裝技術領域最偉大的發現。它將新技術、新材料和新工藝結合起來，是傳統施工技術的一次革命性飛躍。在北美等已開發國家的套用已有十幾年的歷史，市場需求十分強勁。

聚脲是由半預聚體、端氨基聚醚、胺擴鏈劑等原料現場噴塗而成。它疏水性極強，對環境濕度不敏感，甚至可以在水（或者冰）上噴塗成膜，在極端惡劣的環境條件下可正常施工，表現特別突出。聚脲的出現，完全打破了傳統的防腐和防護觀念，為材料保護行業樹立了一個更高的標準。聚脲塗層柔韌有餘、剛性十足、色彩豐富，它緻密、連續、無接縫，完全隔絕空氣中水分和氧氣的滲入，防腐和防護性能無與倫比。它同時具有耐磨、防水、抗衝擊、抗疲勞、耐老化、耐高溫、耐核輻射等多種功能，因此套用領域十分廣泛，難怪每天都有工程師SPUA材料神奇的新用途。

聚脲技術將為中國未來的大型基礎設施的建設，如化工防護、管道防腐、海洋防腐、隧道防水、大壩維護、橋樑防護、基礎加固、屋面種植、道具製作、護舷製造等，提供一種最先進的超重防腐、防水、耐磨和裝飾材料以及最方便、快捷的施工。

施工技術

高固體份塗料 水性塗料 UV塗料 粉末塗料 聚脲

VOC含量（g/L） 50～150 0～150 0 0 0

施工方法 常規 常規 常規 專用設備 專用設備

防腐性能 好 一般 一般 良好 良好

適用底材 不限 不限 木材為主金屬 不限

施工場所 不限 不限 廠房內 廠房內不限

一次成膜厚度 m< 150&micro; m < 100&micro; m < 50&micro; m< 800&micro; m 無限制

性能指標

-聚脲典型物理指標-

濕 態 乾 態

重量固含量 100% 抗張強度 4219Psi (29.3mpa）（平均）

溶劑對聚脲彈性體拉伸強度的影響

體積固含量 100% 延伸率 619%

V.O.C. 0 100%模量 1280Psi(8.9mpa）±100

凝膠 大約5分鐘 300%模量 2137Psi(14.9）±100

觸乾時間 大約50-80秒鐘 撕裂強度 612PLI（平均）

完全凝結 24小時 耐磨強度 　1千克，1000轉，CS-17輪 損失19.1毫克

1千克，1000轉，H-22輪 損失50毫克

復塗時限 0-12小時 火焰蔓延率　20密耳時 5

氧指數 28 煙濃度　20密耳時 5

耐侯性（QUV） 3000小時後無可見失效現象

拉伸強度/MPa ≥4

斷裂伸長率/% ≥150

-聚脲耐介質性能-

聚脲材料的耐介質性十分突出，可耐絕大部分腐蝕介質的長期浸泡。

介質名稱 浸泡結果 介質名稱浸泡結果

醋酸（10%） 良好 硝酸銨 良好

鹽酸（20%） 良好 汽油 良好

硫酸（20%） 良好 柴油 良好

硫酸（50%） 輕微變色 煤油 良好

檸檬酸良好 礦物油 良好

磷酸（10% ） 良好 液壓油 良好

氫氧化鈉（50%） 良好 防凍液（50%乙醇） 良好

氫氧化鉀（10%） 良好 二甲苯 輕微變色

氫氧化鉀（20%）輕微變色 正己烷 良好

氨水（25%）良好異丙醇 良好

次氯酸良好飽和鹽水 良好

技術優點

1、塗層緻密、連續、無接縫，防護性能十分突出；

2、將材料保護和噴塗技術有機地結合起來，大大提高工程的質量和進度；

3、色彩艷麗，任意可調，將徹底改變中國鋼結構“流黃水”的面貌；

4、施工速度快，一台設備需3～4人操作，每天可施工1000平方米以上，是傳統工藝的15～20倍，最大限度地減少了天氣對施工進度的影響；

5、材料柔韌性好、強度高、抗腐蝕、耐老化，戶外使用可達10～20年；

6、在施工和使用中，均無毒、無污染，被譽為“綠色材料、綠色技術”。

技術特點

1． 不含催化劑，快速固化，可在任意曲面、斜面及垂直面上噴塗成型，不產生流淌現象，5秒鐘凝膠，1分鐘即可達到步行強度。

2． 對水分、濕氣不敏感，施工時不受環境溫度、濕度的影響

⒊雙組分，100%固含量，對環境友好；

⒋一次施工達到厚度要求，克服了以往多層施工的弊病。

5． 優異的物理性能，如抗張強度、柔韌性、耐老化、耐介質、耐磨性等。

6． 具有良好的熱穩定性，可在150℃下長期使用，可承受350℃的短時熱衝擊

7． 可加入各種顏、填料，製成不同顏色的製品。

8． 配方體系任意可調，手感從軟橡皮（邵A30）到硬彈性體（邵D65）。

9． 使用成套噴塗、澆注設備，施工方便，效率高。

類別; 項目	高固體份塗 料	水性塗料	UV塗料	粉末塗料	SPUA; 材 料
VOC含量; （g/L）	50～150	0～150	0	0	0
施工方法	常規	常規	新型	新型	新型
防腐性能	好	一般	一般	優秀	優秀
適用底材	不限	不限	木材為主	金屬	不限
施工環境	0℃ 以上	5℃ 以上	廠房內	廠房內	不限
一次成膜厚 度	<150μm	<100μm	<50μm	<800μm	無限制

10．設備配有多種切換模式，既可噴塗，也可澆注。

聚脲擴展

2010年10月22日，三座色彩鮮明，具有耐腐蝕、無污染、免維護等綠色環保概念的新型聚脲燈樁，分別在防城港20萬噸級碼頭和化工碼頭同時安裝完成。這是廣西首批採用高強複合材料建造的燈樁。

綠色環保的新型聚脲燈樁落

新燈樁直徑1米，燈高15.9米，地面高度6.7米，設計壽命在15年以上，抗風能力達50米/秒（14級）。新型聚脲燈樁的建成，讓進出港口的船舶更暢通、更便捷、更安全，同時也提高了我市航標的科技含量。

據了解，聚脲燈樁性能優越，具有足夠的抗張性、柔韌性、耐磨性，可以承受大錘的全力打擊，即便樁身發生明顯脹縮開裂、變形，聚脲材料依然能夠完整覆護整個構件。聚脲燈樁還具有結構簡單、重量輕、便於運輸安裝、視覺效果好、穩定可靠、易於監控管理、綜合成本低等特點，尤其適合在海況複雜、運輸困難的島礁、山峰、碼頭等地安裝使用。