聚脲

异氰酸酯组份与氨基化合物组份反应生成的一种弹性体物质

聚脲是由异氰酸酯组份与氨基化合物组份反应生成的一种弹性体物质。分为纯聚脲和半聚脲，他们的性能都是不一样的，聚脲的最基本的特性就是防腐、防水、耐磨等。

材料介绍

由异氰酸酯组分与氨基化合物反应生成的一类化合物。异氰酸酯组分可以是单体、聚合物、异氰酸酯的衍生物、预聚物和半预聚物。

聚脲是碳酸的聚酰胺，与聚碳酸酯是碳酸的聚酯相当。脲基团极性大，可以形成更多的氢键，因此聚脲的熔点比相应的聚酰胺要高，韧性也大，适于纺织纤维。

合成聚脲最好的方法是参照聚氨酯的合成方法，即二元胺与二异氰酸酯反应。反应放热，可以采用溶液聚合法或界面聚合法散除。因为是逐步加成反应，不存在副反应，聚合过程比较简单。例如2,4-甲苯二异氰酸酯与4,4'-二氨基联苯醚制得的聚脲熔点高达320℃。

聚亚壬基脲是代表性的聚脲高分子。由壬二胺与尿素缩合制备，其性质与聚酰胺（如耐纶6）相似，可以熔融纺丝，熔融温度230℃～235℃，密度较小（1.066克/厘米3），具有良好的耐热性、染色性和耐腐蚀性，纤维抗拉强度0.0441～0.0539牛顿/旦，伸长率23%，适宜制造渔网和针织品。

聚脲用途极为广泛。其应用领域分布为：混凝土防护占60%，卡车耐磨衬里占15%，钢结构防腐占10%，屋面防水占10%，其他占5%。

聚脲技术做为防护技术，主要用于防水、防腐、防冲磨和表面装饰四大领域。例如聚脲在管道防腐领城的应用，管道防腐也是聚脲技术进入最早、工程应用最大的领域。在其他领域的应用还包括钢结构防腐（特别是码头钢桩防腐），弹性防撞材料（海上浮标，护弦），核电站防护，国防军工（坦克底盘、防弹头盔），泳池设施等。

产品特点

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

· 对湿气、温度不敏感，施工时不受环境温度、湿度的影响（可在-28℃下施工；可在冰面上喷涂固化）。

· 双组分，100%固含量，不含任何挥发性有机物（VOC），对环境友好，无污染施工，卫生施工无害使用。

· 热喷涂或浇注，一次施工厚度范围可从数百微米到数厘米，克服了以往多次施工的弊病。

· 优异的理化性能，极高的抗张抗冲击强度、柔韧性、耐磨性、防湿滑、耐老化、防腐蚀。

· 具有良好的热稳定性，可在120℃下长期使用，可承受350℃的短时热冲击。

· 原形再现性好，涂层连续、致密，无接缝，无针孔，美观实用耐久。

· 使用成套设备施工，效率极高；一次施工即可达到设计厚度要求，设备配有多种切换模式，既可喷涂，也可浇挂。并可通过施工工艺控制达到防滑效果。

· 具有良好的粘结力，可在钢材、木材、混凝土等任何底材上喷涂成型。

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、辐射固化涂料、粉末涂料等低（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，它是在反应注射成型（RIM）技术的基础上发展起来的，其主要原料是美国Texaco/Huntsman公司首先开发的端氨基聚氧化丙烯醚（端氨基聚醚），商品牌号为Jeffamine。由端氨基聚醚、液态胺扩链剂、颜料、填料以及助剂组成色浆（R祖分），另一组分则由异氰酸酯与低聚物二元醇或三元醇反应制得（A组分）。A组分与R组分通过美国Gusmer生产的H系列主机和GX-7系列喷枪进行喷涂或浇注聚脲弹性体。该工艺属快速反应喷涂体系，原料体系不含溶剂、固化速度快、工艺简单，可很方便的在立面、曲面上喷涂十几毫米厚的涂层而不流挂。SPUA技术全面突破了传统环保型涂装技术的局限。因此，使得该技术一问世，便得到迅猛的发展。

SPUA技术是一种新型的“万能”涂装技术，被誉为二十世纪末期涂料、涂装技术领域最伟大的发现。它将新技术、新材料和新工艺结合起来，是传统施工技术的一次革命性飞跃。在北美等发达国家的应用已有十几年的历史，市场需求十分强劲。

聚脲是由半预聚体、端氨基聚醚、胺扩链剂等原料现场喷涂而成。它疏水性极强，对环境湿度不敏感，甚至可以在水（或者冰）上喷涂成膜，在极端恶劣的环境条件下可正常施工，表现特别突出。聚脲的出现，完全打破了传统的防腐和防护观念，为材料保护行业树立了一个更高的标准。聚脲涂层柔韧有余、刚性十足、色彩丰富，它致密、连续、无接缝，完全隔绝空气中水分和氧气的渗入，防腐和防护性能无与伦比。它同时具有耐磨、防水、抗冲击、抗疲劳、耐老化、耐高温、耐核辐射等多种功能，因此应用领域十分广泛，难怪每天都有工程师SPUA材料神奇的新用途。

聚脲技术将为中国未来的大型基础设施的建设，如化工防护、管道防腐、海洋防腐、隧道防水、大坝维护、桥梁防护、基础加固、屋面种植、道具制作、护舷制造等，提供一种最先进的超重防腐、防水、耐磨和装饰材料以及最方便、快捷的施工。

施工技术

聚脲和其他涂料性能指标的对比：

性能指标

-聚脲典型物理指标-

湿态干态

重量固含量 100% 抗张强度 4219Psi（29.3mpa）（平均）

体积固含量 100% 延伸率 619%

V.O.C. 0 100%模量 1280Psi（8.9mpa）±100

凝胶大约5分钟 300%模量 2137Psi（14.9）±100

触干时间大约50-80秒钟撕裂强度 612PLI（平均）

完全凝结 24小时耐磨强度　1千克，1000转，CS-17轮损失19.1毫克

1千克，1000转，H-22轮损失50毫克

复涂时限 0-12小时火焰蔓延率　20密耳时 5

氧指数 28 烟浓度　20密耳时 5

耐侯性（QUV） 3000小时后无可见失效现象

拉伸强度/MPa ≥4

断裂伸长率/% ≥150

-聚脲耐介质性能-

聚脲材料的耐介质性十分突出，可耐绝大部分腐蚀介质的长期浸泡，下表为聚脲在不同腐蚀介质中的浸泡结果。

技术优点

1、涂层致密、连续、无接缝，防护性能十分突出；

2、将材料保护和喷涂技术有机地结合起来，大大提高工程的质量和进度；

3、色彩艳丽，任意可调，将彻底改变中国钢结构“流黄水”的面貌；

4、施工速度快，一台设备需3～4人操作，每天可施工1000平方米以上，是传统工艺的15～20倍，最大限度地减少了天气对施工进度的影响；

5、材料柔韧性好、强度高、抗腐蚀、耐老化，户外使用可达10～20年；

6、在施工和使用中，均无毒、无污染，被誉为“绿色材料、绿色技术”。

技术特点

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，不产生流淌现象，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；

4．一次施工达到厚度要求，克服了以往多层施工的弊病；

5．优异的物理性能，如抗张强度、柔韧性、耐老化、耐介质、耐磨性等；

6．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；

7．可加入各种颜、填料，制成不同颜色的制品；

8．配方体系任意可调，手感从软橡皮（邵A30）到硬弹性体（邵D65）；

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。

SPUA材料和其他涂料性能指标的对比：

聚脲扩展

2010年10月22日，三座色彩鲜明，具有耐腐蚀、无污染、免维护等绿色环保概念的新型聚脲灯桩，分别在防城港20万吨级码头和化工码头同时安装完成。这是广西首批采用高强复合材料建造的灯桩。

新灯桩直径1米，灯高15.9米，地面高度6.7米，设计寿命在15年以上，抗风能力达50米/秒（14级）。新型聚脲灯桩的建成，让进出港口的船舶更畅通、更便捷、更安全，同时也提高了我市航标的科技含量。

据了解，聚脲灯桩性能优越，具有足够的抗张性、柔韧性、耐磨性，可以承受大锤的全力打击，即便桩身发生明显胀缩开裂、变形，聚脲材料依然能够完整覆护整个构件。聚脲灯桩还具有结构简单、重量轻、便于运输安装、视觉效果好、稳定可靠、易于监控管理、综合成本低等特点，尤其适合在海况复杂、运输困难的岛礁、山峰、码头等地安装使用。

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