涂料_噴涂聚脲防水涂料的技術(shù)及其應(yīng)用現(xiàn)狀淺析_研究報告

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2011-2015年中國木地板行業(yè)投資環(huán)境評估及發(fā)展前

本報告主要依據(jù)國家統(tǒng)計局、國家商務(wù)部、國務(wù)院發(fā)展研究中心、國家海關(guān)總署、國家林業(yè)局、中國建材

2011-2015年中國建筑陶瓷行業(yè)市場供需分析及應(yīng)用

【出版日期】 2011年8月【報告頁碼】 350頁【圖表數(shù)量】 150個【印

2011-2015年中國家裝建材行業(yè)投資環(huán)境評估及發(fā)展

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【出版日期】 2011年8月【報告頁碼】 350頁【圖表數(shù)量】 150個【印

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摘要：綜述了聚脲涂料體系的發(fā)展階段與應(yīng)用現(xiàn)狀，介紹了聚脲防水涂料的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)及其噴涂設(shè)備。
　　
　　
　　1聚脲防水材料介紹
　　
　　聚脲涂料（polyureacoatings）技術(shù)是國外近20年來，為適應(yīng)環(huán)保要求而研制、開發(fā)的一種新型無溶劑、無污染的綠色施工技術(shù)，其主要特點(diǎn)如下：
　　
　�。�1）涂料不含催化劑，快速固化，可在任意曲面、斜面及垂直面上噴涂成型，無流掛現(xiàn)象，5s凝膠，1min即可達(dá)到步行強(qiáng)度。
　　
　�。�2）涂料對水分、濕氣不敏感，施工時不受環(huán)境溫度、濕度的影響。
　　
　�。�3）涂料100%固含量，不含任何揮發(fā)性有機(jī)物（VOC），對環(huán)境友好。
　　
　�。�4）具有優(yōu)異的理化性能，如抗拉強(qiáng)度、伸長率、柔韌性、耐磨性、耐老化、防腐蝕等。
　　
　�。�5）具有良好的熱穩(wěn)定性，可在120℃下長期使用，可承受150℃的短時熱作用。
　　
　　在早期，噴涂聚氨酯（脲）彈性體沒有很好解決體系的發(fā)泡問題，在室外應(yīng)用中經(jīng)常出現(xiàn)一些缺陷。20世紀(jì)80年代中期，美國Texaco（即現(xiàn)在的Huntsman）公司在世界上率先開發(fā)出噴涂聚脲彈性體材料。澳大利亞于1993年引進(jìn)該技術(shù)；日本和韓國也分別于1995年和1997年引進(jìn)該技術(shù)，并相繼投入商業(yè)應(yīng)用；歐洲地區(qū)2000年開始也逐漸接受該技術(shù)并推廣應(yīng)用。1995年，青島海洋化工研究院黃微波等人在國內(nèi)率先開展SPUA（噴涂聚脲）技術(shù)的研究與開發(fā)，獲得了很好的商業(yè)應(yīng)用業(yè)績，所研發(fā)的系列產(chǎn)品應(yīng)用涉及防腐、防水、防滑、裝飾、布景、道具、耐磨、耐酸、耐堿、耐老化、抗沖擊等眾多領(lǐng)域，并陸續(xù)發(fā)表了大量論文和申請了發(fā)明專利。2000年起，江蘇化工研究所郁維銘等人開始SPUA的探索，應(yīng)用領(lǐng)域涉及隧道防水、水閘防腐；湖南湘江涂料集團(tuán)有限公司廖有為等人開展了SPUA技術(shù)在皮卡車耐磨襯里方面的研究與應(yīng)用；煙臺華特聚氨酯公司李洪劍等人開展了噴涂剛性SPU技術(shù)管道防腐應(yīng)用。與此同時，美國SPI公司和聯(lián)合涂料、德國巴斯夫、韓國一山聚氨酯公司等企業(yè)也陸續(xù)將它們的產(chǎn)品銷往中國市場，自此，聚脲技術(shù)在我國蓬勃發(fā)展起來。據(jù)2002年美國聚脲發(fā)展協(xié)會（PDA）的初步統(tǒng)計，全球純聚脲材料的產(chǎn)量為1.13萬t，銷售額為7500萬美元（折合人民幣55~60元/kg）。其中北美地區(qū)占85%，亞太地區(qū)占10%，歐洲占4%，其它國家和地區(qū)占1%。聚脲在我國發(fā)展也非�？�，產(chǎn)量從2000年的100t，迅速增長到2007年的6000t左右。
　　
　　2聚脲涂料體系的發(fā)展階段與國內(nèi)外現(xiàn)狀
　　
　　聚脲涂料體系的發(fā)展經(jīng)歷了以下5個階段：第一階段：純聚氨酯（PU/PureUrethane）；第二階段：聚氨酯-聚脲（HPC/HybridPolyureaCoating）；第三階段：純聚脲/芳香

（PPC/PurePolyureaCoating-Aromatic）；第四階段：脂肪族/聚天冬氨酸防腐裝飾體

（PAA/Polyaspatics+Aliphatic）；第五階段：各種改性高性能防腐防水體系（ModifiedPPC）。前三個階段比較容易混淆，因此將其特點(diǎn)作一對比。

為了更好地推動聚脲技術(shù)在世界各地的蓬勃發(fā)展，及時交流信息、開發(fā)市場，實(shí)現(xiàn)資源共享，2000年美國成立了“聚脲發(fā)展協(xié)會”（PolyureaDevelopmentAssociation，簡稱PDA）。協(xié)會的宗旨是：發(fā)展新的營銷策略，促進(jìn)聚脲及PDA的成長；為會員構(gòu)建一個討論聚脲問題的專門場所；為聚脲產(chǎn)品建立相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)；明確聚脲的定義；每年定期召開討論會（目前已召開9屆年會并出版了論文集）；定期舉辦聚脲操作培訓(xùn)課程。歐洲聚脲發(fā)展協(xié)會（PDAEUROPE）于2007年末成立并召開了首屆年會，這標(biāo)志著聚脲技術(shù)正式向全世界大規(guī)模發(fā)展。2005年7月25~27日，在煙臺萬華北京研究院舉行了“首屆中國聚脲彈性體應(yīng)用論壇”。中美兩國的聚脲專家做了精彩演講及演示活動，交流了聚脲彈性體應(yīng)用技術(shù)，大大推動了該技術(shù)在我國的發(fā)展。由于價格及化學(xué)合成工藝不同，市場上出現(xiàn)許多不同配方的噴涂聚氨酯（脲）。在噴涂聚氨酯（脲）彈性體配方設(shè)計中，排除水分對材料力學(xué)性能的影響是最為關(guān)鍵的考慮因素。為了使體系中A組分與R組分的混合更加充分、完善，兩者的粘度應(yīng)盡量接近。由于純聚脲部分原料價格昂貴，使得純聚脲技術(shù)難以在短期內(nèi)大規(guī)模普及。在一些用戶要求不高、環(huán)境比較干燥的場合，噴涂聚氨酯或者聚氨酯（脲）彈性體也是一種較為經(jīng)濟(jì)實(shí)用的辦法。但是，雜合體系統(tǒng)對施工人員的操作水平及現(xiàn)場技術(shù)質(zhì)量保證體系提出了更高的要求，因此，美國PDA至今未把雜合體列入聚脲定義范圍內(nèi)。聚脲行業(yè)國內(nèi)與國外產(chǎn)品檔次差距較大，主要與我們國家的產(chǎn)品價位、市場接受能力、經(jīng)濟(jì)消費(fèi)水平較低有關(guān)。北美地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)，用的基本是純聚脲，性能方面都能保證。而在我國，為降低材料成本，一般都用雜合體，特別是在戶外/野外現(xiàn)場施工時可能更復(fù)雜。雜合體中如果摻入了聚氨酯，就會出現(xiàn)發(fā)泡、起皮現(xiàn)象，影響聚脲的施工質(zhì)量和應(yīng)用效果。特別是有些設(shè)計人員及現(xiàn)場施工操作人員并未真正理解雜合體體系的特點(diǎn)，忽視雜合體配方體系現(xiàn)場施工需要更高的技術(shù)要求這一特點(diǎn)，造成涂層質(zhì)量未能達(dá)到設(shè)計要求，嚴(yán)重影響了聚脲的應(yīng)用效果，也為聚脲涂料的進(jìn)一步發(fā)展及應(yīng)用帶來了負(fù)面影響。聚脲涂料技術(shù)經(jīng)過20年的應(yīng)用，目前在世界范圍已基本成熟，成功案例比比皆是。但同時在應(yīng)用過程中也出現(xiàn)了不少問題，造成返工現(xiàn)象，主要是由于材料性能選擇、項目/體系設(shè)計、現(xiàn)場施工及質(zhì)量保證體系過程等方面的不完善造成的。噴涂聚脲涂料技術(shù)的特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)十分明顯，但在實(shí)際應(yīng)用時，底材及底漆是關(guān)鍵。當(dāng)用于混凝土表面時，就特別需要注意基面的處理；基面處理的好壞，直接影響到施工質(zhì)量。聚脲的固化速度極快，通常在尚未充分浸潤混凝土表面時就已經(jīng)固化，影響了涂層與混凝土的粘結(jié)力；聚脲固化時的發(fā)熱量很大，混凝土表面毛細(xì)孔里含有的空氣或水分受熱后便會膨脹或蒸發(fā)，造成涂層表面出現(xiàn)針眼和氣泡。因此，聚脲噴涂施工前混凝土基面一定要涂布底漆，以增加粘結(jié)力和封閉毛細(xì)孔洞。目前新近開發(fā)的專用底漆，系水乳化的聚氨酯體系，其特點(diǎn)是可在潮濕混凝土基面上直接涂布，滲透力強(qiáng)、固化快，底漆施工后3h即可噴涂聚脲；涂層與混凝土的粘結(jié)力大于5MPa；可有效解決噴涂聚脲在混凝土表面施工的基面處理問題。聚脲防水施工大多數(shù)在應(yīng)用現(xiàn)場進(jìn)行，而現(xiàn)場施工環(huán)境一般較為復(fù)雜，同時聚脲涂料反應(yīng)速度較快，施工要求相對于普通油漆噴涂難度更大。國內(nèi)目前還沒有專門的培訓(xùn)機(jī)構(gòu)，合格的施工技術(shù)人員比較短缺。應(yīng)該說，聚脲施工行業(yè)的門檻較高，即使是聚脲理論知識豐富的人，如果在施工技術(shù)（如：項目管理、材料選擇、底材處理、設(shè)備操作等）方面沒有3年以上時間的鍛煉，操作時是很難達(dá)到設(shè)計質(zhì)量要__求的。

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噴涂聚脲防水涂料的技術(shù)及其應(yīng)用現(xiàn)狀淺析