近年來，跟著人們對環(huán)保意識的增強，我國就涂料中VOC(揮發(fā)性有機化合物)對環(huán)境的污染制定了各種限制法規(guī)，同時研究及采用新的涂料和施工技術，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以下簡稱SPUA)等。受噴涂以及固化設備的限制，粉末涂料和UV涂料用于現(xiàn)場施工，水性涂料的防腐機能有待改善，而SPUA則在防侵蝕機能和環(huán)境保護方面，顯示了巨大的技術和市場上風。
 

 

　　一、聚脲技術簡介

 

　　噴涂聚氨酯和聚脲技術是在反應打針成型技術(RIM)的基礎上發(fā)展起來的，繼續(xù)了RIM高壓撞擊混合的原理，實現(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天生的一類化合物。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，纖維抗拉強度0.0441～0.0539牛頓/旦，伸長率23%，相宜制造漁網(wǎng)和針織品。

 

　　噴涂聚脲彈性體(SprayPolyureaElastomer，以下簡稱SPUA)技術是國外近十年來，繼高固體份涂料、水性涂料、輻射固化涂料、粉末涂料等低(無)污染涂裝技術之后，為適應環(huán)保需求而研制、開發(fā)的一種新型無溶劑、無污染的綠色施工技術，它是在反應打針成型(RIM)技術的基礎上發(fā)展起來的，其主要原料是美國Texaco/Huntsman公司首先開發(fā)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(tài)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制得(A組分)。A組分與R組分通過美國Gusmer出產(chǎn)的H系列主機和GX-7系列噴槍進行噴涂或澆注聚脲彈性體。該工藝屬快速反應噴涂體系，原料體系不含溶劑、固化速度快、工藝簡樸，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技術全面突破了傳統(tǒng)環(huán)保型涂裝技術的局限。因此，使得該技術一問世，便得到迅猛的發(fā)展。

 

　　SPUA技術是一種新型的“萬能”涂裝技術，被譽為二十世紀末期涂料、圖裝技術領域zui偉大的發(fā)現(xiàn)。它將新技術、新材料和新工藝結合起來，是傳統(tǒng)施工技術的一次革命性奔騰。在北美等發(fā)達國家的應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(xiàn)場噴涂而成。它疏水性即強，對環(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)的防腐和防護觀念，為材料保護行業(yè)樹立了一個更高的尺度。聚脲涂層柔韌有余、剛性十足、色彩豐碩，它致密、連續(xù)、無接縫，完全隔絕空氣中水分和氧氣的滲透，防腐和防護機能無與倫比。它同時具有耐磨、防水、抗沖擊、抗疲憊、耐老化、耐高溫、耐核輻射等多種功能，因此應用領域十分廣泛。

 

　　二、噴涂聚脲技術的發(fā)展歷程

 

　　噴涂聚脲技術在國外的發(fā)展

 

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

 

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

 

　　噴涂聚脲技術在海內(nèi)的發(fā)展

 

　　20世紀90年代，張全升等人使用Bayer公司的G31噴涂機開展噴涂聚氨酯彈性體技術的研究與開發(fā)，但是，因為技術和市場的原因，未能得到大規(guī)模的貿(mào)易應用。1995年黃微波等人開展SPUA技術的前期探索研究,1997年引進了GUSMER公司的設備,研發(fā)出具有自主知識產(chǎn)權的SPUA配方體系。1999年，SPUA技術在我國投入了貿(mào)易應用。2000年郁為銘等人也開發(fā)出了商品牌號為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，主要用于皮卡車斗耐磨襯里，同年，李洪劍等人開發(fā)出聚胺酯噴涂彈性體，用于防水和防腐工程。

 

　　SPUA技術優(yōu)異的機能和施工工藝，在我國得到了材料界和工程界的高度評價。