摘要：“喷涂聚脲弹性体”（Spray Polyurea Elastomer 以下简称SPUA）技术在我国研发成功后，以其优异的综合性能和先进的施工工艺，引起了国内材料界和工程界的极大关注。本文从发展简史、化学原理、关键技术、材料性能、应用领域等方面，较系统、全面地介绍该技术的发展过程，重点论述了该技术在我国未来屋面节能绿化工程中的应用前景。

前    言

喷涂聚脲弹性体（Spray Polyurea Elastomer 以下简称SPUA）技术是国外近十年来，继高固体份涂料、水性涂料、光固化涂料、粉末涂料等低（或无）污染涂装技术之后，为适应环保需求而研制、开发的一种新型无溶剂、无污染的绿色施工技术，与传统的低（或无）污染涂装及喷涂聚氨酯技术相比(见表1)，SPUA技术具有以下优点：

1.不含催化剂，快速固化，可在任意曲面、斜面及垂直面上喷涂成型，不产生流挂现象，5秒钟凝胶，1分钟即可达到步行强度。

2.对水分、湿气不敏感，施工时不受环境温度、湿度的影响。

3.双组分，100%固含量，对环境友好；一次施工达到厚度要求，克服了以往多层施工的弊病。

4.优异的物理性能，如抗张强度、柔韧性、耐老化性、耐磨性等。

5.具有良好的热稳定性，可在150℃下长期使用，可承受350℃的短时热冲击。

6.可加入各种颜、填料，像涂料一样制成不同颜色的制品。

7.配方体系任意可调，手感从软橡皮（邵A30）到硬弹性体（邵D65）。

8.可引入短切玻璃纤维对材料进行增强。

9.使用成套喷涂、浇注设备，施工方便，效率高。

10．设备配有多种切换模式，既可喷涂，也可浇注。

可以这样讲：SPUA技术是一种新型“万能”（国外称之为versatile）涂装技术，它全面突破了传统环保型涂装技术的局限性。因此，使得该技术一问世，便得到了迅猛的发展。

表1.  环保型施工技术之比较

类别 项目	高固体份 涂  料	水性涂料	UV涂料	粉末涂料	SPUA 材料
VOC含量 (g/L)	50～150	0～150	0	0	0
施工方法	常规	常规	新型	新型	新型
防腐性能	好	一般	一般	优秀	优秀
适用底材	不限	不限	木材为主	金属	不限
施工环境	不限	0℃以上	厂房内	厂房内	不限
一次成膜 厚  度	<150μm	<100μm	<50μm	<800μm	无限制

一、发展简史

喷涂聚氨酯/聚脲弹性体技术是在反应注射成型（Reaction Injection Molding 英文缩写 RIM）技术的基础上，于七十年代中后期发展起来的，该技术继承了RIM技术的撞击混合原理，却突破了RIM必须使用模具的局限性，将瞬间固化、快速反应的特点扩展到一个全新的领域，极大地丰富了聚氨酯技术的应用范围。德国、美国是喷涂弹性体技术的发源地，最早开发喷涂聚氨酯（简称SPU）以及聚氨酯/聚脲(简称SPU/SPUA)弹性体技术的是Bayer、BASF、 Futura和Uniroyal公司。进入八十年代中期，Texaco（即现在的Huntsman）公司在化学家Dudley J. Primeaux先生的带领下，在其Austin的实验室，率先研发成功喷涂聚脲弹性体（SPUA）技术，并于1989年首次发表研究论文，引起轰动[1]。1991年该技术在北美地区投入商业应用，立即显示出其优异的综合性能，受到用户欢迎；经过不断的总结和提高，目前，北美地区已逐步淘汰SPU/SPUA体系，正全面推广SPUA体系[2～6]。澳大利亚、日本和韩国分别于1993、 1995和1997年引进该技术，并相继投入商业应用。由于研发SPUA技术配方和工艺的难度很大，澳大利亚及东南亚国家基本上采取了从设备到原料全盘进口、或者与美方合资建厂的做法。

与澳大利亚及东南亚国家不同的是： 在我国，海洋化工研究院于1997年只引进了关键的喷涂设备，靠自己的力量研发出具有自主知识产权的材料配方和施工工艺。现已成功推出SPUA-102防水耐磨涂料、SPUA-202防滑铺地材料、SPUA-301阻燃装饰涂料、SPUA-403道具保护材料、SPUA-502耐磨衬里材料、SPUA-601柔性防撞材料六大系列产品（见表2）。自1999年以来，已在青岛、北京、上海、广州、大连、沈阳、无锡等地区成功应用[8～14]，受到用户很高的评价，认为是：传统涂装技术的革命性飞跃。

表2  SPUA系列喷涂聚脲材料的主要性能指标

* SPUA-403的其它指标为：弯曲模量1400MPa;弯曲强度40MPa;悬臂梁冲击强度689m/Kg/cm

二、化学原理

正如聚氨酯/聚脲RIM技术的发展经历了①纯聚氨酯（PU）、②聚氨酯/聚脲（PU/PUA）、③纯聚脲（PUA）三个阶段一样，喷涂聚氨酯（聚脲）弹性体技术也经历三个阶段（见表3）。在体系①、②中，为了提高反应活性，必须加入催化剂；体系③则完全不同，它使用了端氨基聚醚和胺扩链剂作为活泼氢组分（以下简称R组分），与异氰酸酯组分（以下简称A组分）的反应活性极高，无需任何催化剂，即可在室温（甚至0℃以下）瞬间完成反应，从而有效地克服SPU（包括SPU/SPUA）弹性体在施工过程中，因环境温度和湿度的影响而发泡、造成材料性能急剧下降的致命缺点。

查看全文请下载

[打  印]        [收藏此文]   

相关内容

· 硬质聚氨酯泡沫在节能建筑外墙外保温中的应用与相关标准  [2007-09-28 16:00]
· ZL无溶剂硬质聚氨酯泡沫塑料系统研究  [2007-09-28 15:51]
· 屋顶绿化工程的实践与体会  [2007-09-13 15:51]
· 屋顶绿化技术浅谈  [2007-09-13 15:36]
· 以创新思维设计屋顶绿化方案  [2007-09-13 15:16]

[关闭窗口]