行業要聞
噴涂聚脲彈性體(Spray Polyurea Elastomer簡稱SPUA)技術是國外近十年來，為適應環保需求而研制、開發的一種新型無溶劑、無污染的綠色施工技術，特別針對于聚氨酯涂料的施工，在建筑、艦船、水利、交通、機械、化工等行業具有廣闊的應用前景。 該技術與傳統涂裝及噴涂聚氨酯技術相比，具有以下優點： （1）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，不產生流掛現象，5秒鐘凝膠，1分鐘即可達到步行強度； （2）對水分、潮氣不敏感，施工時不受環境溫度、濕度的影響； （3）雙組分，固體含量高，對環境有益；可以1比1體積比進行噴涂或澆注，施工達到厚度要求，克服以往多層施工的弊病； （4）所形成的涂層具有優異的物理機械性能及良好的熱穩定性，可在150℃下長期使用，可承受350℃的短時熱沖擊； （5）可加入各種顏、填料，制成不同顏色的制品。配方體系任意可調，手感從軟橡皮到硬彈性體，并可引入短切玻璃纖維對材料進行增強； （6）使用成套噴涂、澆注設備，施工方便，效率高。 該施工方法的缺點在于：設備昂貴，施工技術含量高，需要使用特種涂料。 一、聚脲彈性體噴涂的關鍵設備 由于SPUA物料的固化速率快，因此，它對噴涂設備的要求有以下五點： （1）平穩的物料輸送系統； （2）專業的物料計量系統； （3）均勻的物料混合系統； （4）良好的物料霧化系統； （5）方便的物料清洗系統。 以上設備均有國外公司生產，目前國內還只是選用國外適合的設備，化工研究院是我國噴涂聚脲彈性體技術的先鋒，其選用美國Gusmer公司生產的H（液動）系列主機和GX-7系列噴槍。國外的生產設備見表3-8，3-9。表3-8 噴涂聚脲彈性體技術物料輸送、計量設備公司名稱 設備名稱
Glas-Craft Co.Graco Co.Gusmer Co.Pro-Hydro Co. MINI Ⅱ，MXHydro-CatTMH-2000，H-3500，H20/35Minimatic 230
表3-9 噴涂聚脲彈性體技術物料混合、霧化和清洗設備 公司名稱 設備名稱
Binks Co.Glas-Craft Co.Graco Co.Gusmer Co.Isotherm Co.Tec-Mac Co. 43PProblerFoam CatTMGX-7，GX-8SP-300AP/X
二、設備的使用和維護保養 （1）供料系統 Gusmer公司為SPUA技術設計的H系列輸送比例泵（主機）主要有兩種型號，即輸出壓力大到2000psi的H-2000、H-20和大輸出壓力為3500psi的H-3500、H-35，兩者的主要區別在于比例缸直徑的不同，需配置兩支相應的抽料泵，可直接插入大桶中進行抽料。 （2）噴槍系統 Gusmer公司設計制造的GX-7系列噴槍有一個尺寸很小的混合室，該混合室由特殊的塑料件制成，可根據A、R物料的比例及粘度的不同，進行適當的鉆孔，再借助H系列主機產生的高壓，實施高溫、高壓、對撞式沖擊，從而達到A、R均勻混合。槍的出口處，配有不同形式的模式控制盤（PCD），通過改變PCD的型號，實現圓形、扇形噴涂及澆注。槍上的閥桿與前后密封及氣帽的協同配合，完成開槍、關槍時的機械自清潔過程，無需使用有機溶劑進行清洗，十分方便。若較長時間的停槍（如排除故障，過夜等），只需用專門的洗槍罐，用有機溶劑進行清洗，不必拆卸槍體。 三、噴涂聚脲彈性體的方法及技巧 （1）選擇合適的工作壓力。由于A、R物料的反應速率快，因此，采用高溫高壓撞擊式混合十分必要。施工結果表明（見表3-10）：SPUA材料的物理性能隨著壓力的增大而明顯提高；同時，霧化效果更好，涂層表面的粗糙，橘皮現象也明顯消失。表3-10 涂層物理性能與工作壓力的關系（工作溫度均為71℃） 壓力（psi）項目 900 1000 1100 1400 1800 2000
拉伸強度/MPa伸長率/%撕裂強度/（KN/m）硬度（Shore D）沖擊強度（in·lb/in） 7.914.450.94527.8 9.840.159.64549.3 12.071.568.45045.1 12.687.870.25657.5 14.515872.85450.4 12.915178.15879.5
(2)確定一定的工作溫度。除高壓外，升高溫度對改善噴涂效果有利。由于聚脲反應速率常數的溫度敏感性低，升溫不會引起反應速率的急劇加快，反而會由于物料粘度的明顯下降，使A、R組分的混合及流動性能得以改善，表3-11列出了材料性能與工作溫度的關系，可以看出：升溫對改善材料的性能有利，同時使物料的霧化和流平性也得到改善。表3-11 涂層物理性能與工作溫度的關系（工作壓力均為2000psi） 溫度/℃項目 38 49 54 60 66 71
拉伸強度/MPa伸長率/%撕裂強度/（KN/m）硬度（Shore D）沖擊強度（in·lb/in） 11.816.348.24249.0 10.041.849.14750.2 10.167.761.45463.9 11.876.464.95653.5 13.1126.066.75363.8 12.9151.078.15879.5
（3）注意選用材料的性能。目前，我國此技術選用的材料大部分依靠進口。化工研究院經過多年生產應用實踐，已開發出了SPUA-102防水耐磨材料、SPUA-202防滑鋪地材料、SPUA-301阻燃裝飾材料、SPUA-403道具保護材料、SPUA-501耐磨襯里材料、SPUA-601柔性防撞材料等系列產品。同時，還有噴槍清洗劑GC-1、主機清洗劑PC-1、底漆、密封劑等專用配套材料，擺脫了以往依賴外面產品的局限，可供國內用戶選擇。 （4）SPUA-102為通用型材料，固化快，應用面廣；SPUA-202防滑鋪地材料屬慢反應型，可在SPUA材料表面鋪撒防滑粒料，適用于一些防滑要求較高的場合，如人行道、船舶甲板、直升機平臺等；SPUA-301阻燃裝飾材料適用于有阻燃要求的特殊場合；SPUA-403道具保護材料可用于影視業等領域；SPUA-501耐磨襯里材料主要用于化工礦山、汽車底盤等領域；SPUA-601柔性防撞材料可用于騎乘設施、浮標、碰碰船、護舷等設施的蒙皮，能起到很好的保護和緩沖作用。
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