聚脲彈性體的性能及工程應(yīng)用
作者:九旭機(jī)械 更新時間:2018-08-17
1.3.2.1聚脲彈性體的性能
通過聚脲配方的開發(fā)和施工工藝參數(shù)的調(diào)整,可以制得性能優(yōu)異的聚脲彈性體材料,它沖破了人們對涂料的傳統(tǒng)認(rèn)識,發(fā)展成為一種集多種材料(如涂料、塑料、橡膠等)的優(yōu)點于一身的高科技、性能佳材料[29]。
(a)力學(xué)性能
青島海洋化工研究院是國內(nèi)聚脲材料研究領(lǐng)域的先驅(qū),到2000年該研究院己經(jīng)系統(tǒng)掌握了噴涂設(shè)備操作、聚脲配方調(diào)制等高新技術(shù),并開發(fā)了適合我國實際需要的聚脲彈性體系列產(chǎn)品,表1-2列出了其中五種聚脲材料的主要性能指標(biāo),分別是SPUA-102防水耐磨材料、SPUA-202防滑鋪地材料、SPUA-_501耐磨襯里材料、SPUA-_502卡車襯里材料和SPUA-601柔性防撞材料。
由上表可知,聚脲彈性體材料的力學(xué)性能非常優(yōu)異,囊括了塑料、橡膠、玻璃鋼等多種材料優(yōu)良的性能。從阿隆克磨耗量數(shù)據(jù)可以看出,它還具有卓越的耐磨性,其耐磨性能大約是環(huán)氧樹脂材料的3 }_5倍,是碳鋼的10倍以上。除此以外,聚脲材料還有良好的附著力,表1-3列出了芳香族聚脲材料與鋼、鋁材和混凝土的附著力數(shù)據(jù),可以看出,聚脲涂層在三種材料上的附著力都很強,但基材必須經(jīng)過嚴(yán)格的工藝處理,否則會大大影響附著程度。力學(xué)性能優(yōu)異還表現(xiàn)在耐交變溫度、耐交變壓力、耐疲勞破壞、和耐沖擊性能都非常出眾,因此在很多領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用[[30-32]
(b)耐受性能
聚脲彈性體材料從噴涂、干燥到固化的整個過程中都是憑借其自身組分的化學(xué)反應(yīng),不會像其它涂料等在干燥過程中會向空氣中揮發(fā)水分或氣體,因此就比較致密,不會有針孔、氣泡等缺陷,這種完整性就注定了聚脲具有很好的防止外界介質(zhì)入侵的能力。它除了具有很強的耐酸、堿性能力外,其耐油性和防水性能也很出色,甚至匹敵橡膠材料[[33]。此外,由于聚脲組分體系中不含催化劑,所以表現(xiàn)出優(yōu)異的耐老化性能,利用"SPUA-102防水耐磨材料”做試驗,在戶外暴曬4年,它的拉伸強度基本還保持在初始狀態(tài),可見一斑。如我們所知,玻璃鋼材料力學(xué)性能很高,但出于低溫環(huán)境下則變的很脆,應(yīng)用范圍受到極大限制,而聚脲材料在低溫下則柔韌性很好,表現(xiàn)出卓越的耐低溫性能,如表1-4所示,芳香族聚脲彈性體材料的低溫韌性不錯,但比脂肪族聚脲材料要遜色一此。聚脲彈性體材料具有傳統(tǒng)環(huán)保涂料所不具備的卓越性能,性能比較結(jié)果見表1-_5所1.3.2.2聚脲彈性體工程應(yīng)用[X34-36}
聚脲涂層由于其優(yōu)異的理化性能及施工性,而使其在工程應(yīng)用中具有廣闊的前景。目前正在逐步取代傳統(tǒng)的環(huán)氧樹脂、聚乙烯、玻璃鋼等,廣泛應(yīng)用于管道、交通、水利、艦船、化工防腐、機(jī)械、礦山耐磨等行業(yè)。
Ca)建筑防水行業(yè)
聚脲彈性體技術(shù)以優(yōu)異的理化性能和快速固化特點,使其在施工中以短的停工時間,贏得高效的工程質(zhì)量,聚脲彈性體材料優(yōu)異的性價比,應(yīng)用與建筑物屋頂?shù)姆浪┕じ谴髣菟?,目前,聚脲防水材料己在青島市南工業(yè)園、大連虎灘樂園、武鋼集團(tuán)、大慶油田、中國一汽等地區(qū)成功應(yīng)用。
此外,聚脲防水材料還具有卓越的防濕滑性能,管理人員可在水池底清理污物而不必?fù)?dān)心會摔倒。而且聚脲體系耐化學(xué)性能較好,經(jīng)除藻劑多次擦洗后不腐蝕、不變色。聚脲材料還可用于室內(nèi)外游泳池、水池的防水處理,如青島依浪水WORD、寧波別墅區(qū)、西安華浮宮旅游度假村、南京某噴泉廣場都使用了該技術(shù)。
(b)化工防腐行業(yè)
涂料作為鋼制化工儲罐防腐材料具有施工方便的特點,可在內(nèi)壁或外壁使用,常用的涂料環(huán)氧、氯化橡膠等存在很多缺點,如硬度有余韌性不足、體系含有有機(jī)溶劑對人體有害、周期長、效率低等。而聚脲彈性體則憑借自身卓越的理化性能有效的解決了上述問題,在鋼質(zhì)儲罐內(nèi)、外壁防腐工程中得到大量應(yīng)用,如青島堿業(yè)集團(tuán)、武鋼集團(tuán)、廣東茂名石化、大慶油田、勝利油田等地區(qū)和單位成功應(yīng)用。
聚脲彈性體還可用于有保溫要求的化工儲罐,作為保溫層的防護(hù)層,聚脲彈性體技術(shù)起到防腐、防水、無接縫、美觀等作用,施工時先噴涂一層聚氨酯泡沫,然后施工聚脲彈性體,可有效地保護(hù)聚氨酯泡沫。
(c)防腐耐磨材料應(yīng)用
聚脲作為一種新型、長效的防腐蝕涂層,因其優(yōu)異的耐海洋環(huán)境腐蝕而在跨海大橋以及海岸鋼結(jié)構(gòu)上應(yīng)用。位于美國加利福尼亞州舊金山的San Mateo大橋拓展工程是迄今為止用量大的聚脲橋梁工程之一。聚脲彈性體技術(shù)是可靠、高效的混凝土耐久性防護(hù)技術(shù),將在混凝土防腐和耐久性防護(hù)領(lǐng)域大顯身手。
由于表演館看臺臺階多,弧度大,因此施工難度很大。但由于聚脲彈性體材料固化速度快,立面連續(xù)噴涂沒有流掛現(xiàn)象,因此達(dá)到了預(yù)期的效果。聚脲彈性體的施工速度極快,包括配套底漆在內(nèi)的整體施工只需要四天便可完成。噴涂好的聚脲涂層厚度均勻,具有優(yōu)良的耐磨、防水、防滑效果,安裝了彩色的玻璃鋼座椅后色彩搭配合理,美觀大方,如圖1-5 ( a)所示。經(jīng)過了三年多的使用,涂層完好無損,尤其是臺階跨步等人員經(jīng)常踩踏的部位經(jīng)受住了嚴(yán)峻的考驗,應(yīng)用前景廣闊明朗。
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