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      1. 技術動態

          

        噴涂聚脲技術的發展及應用

        發布日期:2010-02-17

            聚脲由A、B雙組分組成,分為芳香族聚脲、常規脂肪族聚脲和新型脂肪族——聚天門冬氨酸酯脂肪族3大類。芳香族聚脲是最早開發使用并且也是用量最大的品種,刊。80年代后期,Dudley J.PrimeauxⅡ等人開始了芳香族SPUA技術的研究。在芳香族A料中,軟段是羥基聚醚,硬段足反應活性很高的DI;B組分主要由端氨基聚和液體胺類擴鏈劑(例如:DMTDA)組成。
            由于芳香族聚脲存在戶外使用時易泛黃和褪色,反應速度過快,通常凝膠時間(3-5)s,對底材的潤濕能力弱,附著力差,適用期過短,凝膠時間短,必須采用專用設備施工,給施工增加了難度等一系列問題。
            90年代初期,國外開始研制開發第二代產品——脂肪族聚脲。在脂肪族A料中,軟段是端氨基聚醚,硬段是脂肪族異氰酸酯;R組分主要由不同分子量的端氨基聚醚和脂肪胺類擴鏈劑組成。Dudley J.Primeaux U曾經系統地研究過該體系,它的耐溫性比脂肪族SPUA材料要好。由于不含催化劑,它也表現山優異的耐老化性能,經試驗證明,在5()C、5280h人工紫外線加速老化后,材料不變色,說明它更適合戶外使用。雖然1,4-環己二胺、異佛爾酮二胺作為擴鏈劑對提高脂肪族SPUA材料的強度和硬度有所幫助,但是它的高反活性使得在噴涂過程中很難得到光滑的涂層表面效果。1994年,IIouse[8]不等人在聚脲、聚氨酯彈性體中首次采用脂肪二胺作為擴鏈劑,以減緩反應速度,這能明顯地延長涂料的凝膠日十間,從而得到光滑的涂層表面。
            芳香族、脂肪族SPUA材料,雖然在降低反應速度方面取得了不少的進展,大使離人們期待的理想施工時間還有一定的差距。聚天門冬氨酸酯SPUA材料是近5年來,在聚脲工業領域出現的一種新型脂肪族、慢反應、高性能涂層材料,被稱為第三代聚脲。聚天門冬氨酸酯實際上是一種脂肪族仲胺,它最早于1990年由Zwiener[9]等人發現可以用做溶劑型居聚氨酯涂料的反應型稀釋劑、能夠與普通含有羥基的聚酯、聚丙烯酸酯共聚物混溶,從而它與同是脂肪族的HDI三聚體反應時,能夠得到耐候性非常好的新型脂肪族SPUA材料[10]。其具體表現在:聚天門冬氨酸酯粘度低,與IIDI三聚體的反應速度可以通過不同的取代基團,凝膠時間從5min延長至120min;施工壽命可以從5rain拓寬到2h以上;噴涂一道就可達到0.6mm;涂層表面無氣孔產生;配方體系的可調節范圍很寬;對紫外線有很好的耐受性,光澤持久、色彩穩定、不泛黃;噴涂時的材料損耗久固體含量可以從70%調節到100%。聚天門冬氨酸酯最大的優勢足可以通過人為增加聚天門冬氨酸酯分子中空間冠狀結構的位阻密度,就能夠合成出降低反應活性、延長凝膠時間的“定時”化合物。它與HDI三聚體的反應活性遠遠低于以往的脂肪族、芳香族擴鏈劑。因此,人們可以按照施工季節的戶外環境溫度,確定B料的組成,從而有效地掌握施工節奏和進度,大大提高施工效率,節約材料和費用。

        3.2  國內的發展

            20世紀90年代,張全升[11]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,但是,由于技術和市場的原因,未能得到大規模的商業應用。1995年黃微波[12]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,研發出具有自主知識產權的SPUA配方體系。1999年,SPUA技術在我國投入了商業應用。2000年郁為銘[13]等人也開發出了商品牌號為JUS的系列產品,并在關鍵原料端胺基聚醚的合成上完成了中試,得到了與Jerffamine D22000相當的ATPE產品,用于隧道防水、水閘防腐等工程。

         

             2001年賀光輝等人也開發出“優力”系列噴涂聚脲彈性體組合產品,主要用于皮卡車斗耐磨襯里,同年,李洪劍等人開發出聚胺酯噴涂彈性體,用于防水和防腐工程。

        SPUA技術優異的性能和施工工藝,在我國得到了材料界和工程界的高度評價。 

         

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