聚脲高强弹性防水涂料的研制与应用

颜再荣 谢亦富 汪长华 苗建军 董坚 朱小元 李赉周
(广州秀珀化工有限公司511495

0 前言
为进一步推动化学建材产业的发展，由建设部等五部局(公司)组成的全国化学建材协调组编写的《国家化学建材产业“十五”计划和2010年发展规划纲要》指出：要重点抓好新型防水材料的推广应用，并明确提出“到2005年，新型防水材料在全国防水工程市场上的占有率达到50％”的目标。随着我国加入WTO以及国内防水质量意识和环保意识的不断增强，市场对防水涂料质量的要求越来越高，积极开发和推广高性能环保型防水涂料，是今后新型防水涂料的发展方向。秀珀牌SP一7802聚脲高强弹性防水涂料是以一种新型的绿色施工技术—— “无溶剂双组分高温高压无气喷涂聚脲弹性体(Sprayable Polyurea Elastomer，简称SPUA)技术”为基础而开发出来的一种环保型高性能防水涂料，它符合行业政策和行业发展方向。该产品在江西、湖南、广东、海南等地区应用，受到用户的高度评价。

秀珀牌SP一7802聚脲高强弹性防水涂料及其涂装技术是新材料、新设备和新T艺的完美结晶，它与传统的防水涂料及其涂装技术相比，具有以下突出优点：
(1)快速固化，可在任意曲面、斜面及垂直面上喷涂成型，不流挂，涂层整体无接缝；10 s凝胶，30 min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；一次施工达到设计厚度，涂层厚薄均匀，克服了以往多道施工的弊病。
(4)优异的物理性能，如抗张强度、耐腐蚀、抗老化、柔韧性、耐磨性、耐穿刺性等；室外长期使用不粉化、不开裂、不脱落。
(5)耐冷耐热，可在一40～120℃温度范同内长期使用。
(6)使用成套喷涂设备，施工效率非常高。
(7)可加人各种颜、填料，制成不同颜色。

1 技术原理和性能
SP一7802聚脲高强弹性防水涂料的技术关键主要有两方面：(1)采用新型原材料进行配方开发，形成快速反应成膜，物化性能优异，对施工环境(温度和湿度)敏感度低，适用于双组分高温高压无气喷涂设备施工的聚脲涂料配方；(2)掌握双组分高温高压无气喷涂设备的操作技术，形成一套系统适宜的涂装工艺参数，以充分实现配方体系的目标性能。
1．1 产品的制备及其原理
SP一7802聚脲高强弹性防水涂料由A、R两组分组成，A组分为端异氰酸酯(一NcO)预聚体，由MDI及其改性物与聚醚多元醇缩聚反应制得；R组分由端氨基聚醚、液体胺类扩链剂、颜填料、助剂等组成。通过A组分的一Nc0与R组分的一NH 快速反应固化
成膜，其反应速率远大于H=O与一Nc0的反应速率(相对反应速率为VNH2/VH2O=10/1)，也远远大于多元醇的一OH与一NcO的反应速率(相对反应速率为 VNH2/VH2O=100／1)，因而喷涂聚脲体系比喷涂聚氨酯体系对环境温度和湿度有更强的容忍度，很受户外施工人员的欢迎。由于反应速度快，固化时间以秒计，故在任意曲面、立面喷涂也不会流挂；可反复喷涂，一次性达到设计厚度。
R-NCO+R’一NH2 RNHCONHR’(聚脲反应)
R_一NCO+R’—0H RHNCOOR’(聚氨酯反应)
1．2 喷涂原理
由于此产品A、R两组分的反应极快，手工操作和一般静态混合喷涂技术已无用武之地，必须采用双组分高温高压无气喷涂设备。该类喷涂设备具有加热保温、加压、撞击混合等功能，其气动上料泵使两组分沿着各自的料管进入主机，经主机加热、加压后又分别沿着各自的料管到达喷枪混合室，在喷出的瞬间撞击分散、混合均匀。该类设备对物料输送系统的温度进行控制，工作时可对物料加热和保温，为低温环境下正常施工提供了有利保障。国外有多家厂商已开发了适用此喷涂技术的专门设备，广州秀珀化工有限公司1998年从美国GUSMER公司引进了性能卓越的H20／35型高压无气喷涂机和GX一7系列喷枪。
运用该设备进行SP一7802聚脲高强弹性防水涂料施工时，要求如下：
(1)工作压力：2000psi(14MPa)左右；
(2)工作温度：根据环境温度适当调整，一般主保温管温度为65 ºC、AJJl热器温度为60℃、R加热器温度为65℃；
(3) 外部气源：干燥洁净的压缩空气、压力0．7～0．8 MPa。
1．3 综合性能
SP一7802聚脲高强弹性防水涂料与其它材料的性能对比见表1。