什么是聚脲涂料（聚脲涂料的特性和应用）

聚脲涂料具有一些独特的优势，使其有别于其他类型的保护涂料。为了正确应用它们，它们也有一些限制和特殊要求。本文探讨了在考虑这些涂料时必须回答的八个问题。

1. 什么是聚脲？

聚脲是一种源自逐步生长聚合的弹性体物质，涉及合成树脂和异氰酸酯反应材料的结合。因此，异氰酸酯组分与树脂共混组分通过聚合的阶跃生长过程反应产生聚脲。

树脂和异氰酸酯的各种配方可以提供所需的凝固时间、防潮性、色素沉着、阻燃性能和其他独特功能。

混合涂料是聚脲以预定比例与聚氨酯共混。混合涂层以较低的成本提供纯聚脲的某些物理性能。

2. 脂肪族聚脲与芳香族聚脲有何不同？

源自芳香族二异氰酸酯的聚脲通过紫外线（UV）光敏感性来区分。

阳光照射或人造紫外线会导致聚脲的物理性能恶化和颜色变化，例如变暗和粉化。芳香族聚脲是一种低成本的替代品，但不适合作为面漆;它足以用于底漆应用。

源自脂肪族二异氰酸酯的聚脲可以抵抗由于阳光照射而引起的颜色变化，即使在紫外线照射条件下也能保持其物理性能。它们是户外应用的首选，因为它们可以通过光泽的外观改善美观，并且可以在大约 30 个轧机的较低薄膜厚度下使用。然而，与芳香族聚脲相比，由于涉及复杂的加工，它们价格昂贵。

3. 聚脲有什么特点？

由于其独特的物理性能和耐用性，没有一种涂料系统可以在所有方面成功取代聚脲。但是，它的表面处理要求非常严格。

聚脲可保护木质、混凝土和钢制表面和结构免受磨损和腐蚀损坏。它可以帮助保护恶化的混凝土结构，并帮助修复和保持运河完好无损。它可抵抗商业和工业地板应用中的划痕、化学品、油和盐。它还可以通过提供防止开裂和变质的保护来保护船只和其他船只。

聚脲涂料的优点包括：

• 非常快速的凝固（固化时间通常为 2 到 5 分钟），具体取决于配方
• 优异的耐磨性和耐刮擦性
• 对天气和环境条件的抵抗力非常稳定
• 非常有益的伸长率特性
• 可在变温条件下使用，即使在高湿度条件下
• 耐热性稳定，最高可达 130°C （266°F），短期额定温度可达 220°C （430°F）
• 涂层厚度可精细控制
• 在正确制备的木材、水泥、混凝土和金属表面上进行非常有效的粘接
• 优异的耐化学性
• 低粘度的可行性，因此可以在所需温度下混合和喷涂
• 可配制高达4350 psi的非常高的抗拉强度

4. 聚脲市场前景如何？

2015年，所有涂料和油漆的全球市场规模为1415.8亿美元。其中，聚脲涂料超过5亿美元，建筑业占市场份额的40%。2014年全球聚脲涂料消费量为114.3千吨。2017年聚脲涂料的全球市场规模上升至6.84亿美元。

聚脲的市场规模继续快速增长，部分原因是它被批准为环保的低挥发性有机化合物涂料（低VOC）。用环保的聚脲涂料取代更便宜的环氧树脂和其他涂料预计将导致对聚脲的需求激增。到2025年，全球市场份额预计将达到14.8亿美元，2020年至2025年的复合年增长率为10.8%。

混合聚脲产品预计将成为聚脲市场规模的主要贡献者，因为它们更便宜，具有良好的耐磨性和对混凝土和金属表面的附着力。然而，与纯聚脲涂料相比，杂化聚脲产品可能缺乏耐湿性和耐高温性。

发展中国家增长较快，对保护基础设施投资、机械零件、设备和机床的需求日益增加，可促进需求增长。聚脲具有更高的防潮性和快速凝固性能，可能会产生其在安全壳衬里、屋顶涂料、桥梁、海上结构和停车场应用中的使用需求。

按地区划分，北美占据了主导地位的市场份额，而由于中国和印度政府资助的基础设施项目以及各个经济部门的外国投资，预计亚太地区的增长速度将超过其他地区。

5. 聚脲与环氧树脂和聚氨酯相比如何？

与环氧涂料相比，聚脲在防潮性、抗紫外线性（用于脂肪族涂料）、耐磨性、耐化学性、耐温性和耐久性方面具有极大的优势。它还具有更快的固化时间。

与聚氨酯相比，聚脲具有优异的耐久性、耐化学性和防潮性。

6. 聚脲涂料有哪些重要应用？

聚脲涂料有许多应用，包括：

汽车工业和物料搬运

汽车行业使用聚脲涂料已有三十多年的历史。该涂层因其抗冲击性和其他机械性能而广受欢迎。

聚脲为采矿和建筑设备以及用于煤和金属矿石等磨蚀性材料的衬砌自卸车提供耐磨保护。它可以保护输送磨蚀性煤、石头和金属矿石的输送机系统的输送机和滚筒。

它还用于大型商用车和物料搬运卡车的车厢衬里。

管道、泵和灌溉系统

聚脲为携带磨蚀性和腐蚀性材料的管道提供腐蚀和磨损保护。它用作基础涂层以防止阴极脱粘。

它用作泵涂层，以减少气蚀和侵蚀，并提高泵输出。它还用于水产养殖水箱和池塘的衬砌，以及运河维修和防漏。

国防和安全部门

聚脲涂料和衬里具有久经考验的抗冲击性、吸收爆炸能量的能力、耐用性和快速凝固特性，很容易在国防和安全领域得到应用。

聚脲在弹道导弹系统中的应用是有据可查的。聚脲作为军事装备涂料，能随着环境温度的变化而收缩膨胀，形成防潮密封。涂层将没有划痕、凹痕和磨损损坏，同时确保有吸引力的光泽外观。在卡车车厢衬里上喷涂聚脲可以减少振动并有助于提高安全性。用聚脲涂覆军事建筑可以最大限度地减少炸弹爆炸造成的损害。

医疗

在医院环境中，理想情况下，地板和墙面覆盖物将抵抗病毒和细菌，因为患者持续存在继发感染的风险。地板上的裂缝、缝隙和划痕会导致湿气渗漏并传播危险的疾病。

聚脲涂层可密封裂缝并防止因频繁擦洗而可能发生的划痕，从而最大限度地降低细菌传播的风险。这些涂层有助于维持手术区、重症监护室和新生儿护理室的无菌条件。

钢桥和混凝土桥梁的表面

聚脲因其快速固化能力、抗冲击性以及伸长率和拉伸强度而用于初始涂层和修复/维护涂层。聚脲的结构（分子链）使其成为高耐久性的弹性体。这是它适用于建筑和其他领域的秘密。

聚脲涂料可以通过有效修复混凝土结构的恶化部分并在开裂和劣化的混凝土周围提供保护性密封来防止混凝土结构的倒塌。

7. 哪些应用方法最适合聚脲？

目前使用四种应用方法：

1. 高压热喷涂

此方法包括：

• 准备曲面
• 混合组件
• 执行涂层应用

高压方法被选用于非常大批量的涂布作业。配方设计师必须在工作温度下制备粘度较低的涂层，以确保流体在机器内的有利流动和表面上的均匀厚度。

在初始表面处理期间，必须通过喷砂等方法去除油性污染物和污垢。应检查表面的清洁度，以确保聚脲涂层的强附着力。这是确保涂层耐久性的关键步骤。

在混合阶段，必须保持规定的压力和温度范围。组分计量和混合必须精确完成。喷雾系统的设计必须保持压力和温度。

将配制的混合物喷洒在干净的除尘表面上。第一层涂层直接在表面上生产。涂上第二层以确保防漏屏障。

用于聚脲喷涂的机器必须能够保持高达 80°C （176°F） 的温度和高达 210 bar 的压力。

2. 温热喷涂

当喷涂作业的体积中等且配方设计师能够确保流体混合物的低粘度低于 60°C （140°F） 时，选择此方法。

3. 低压冷喷涂

在冷喷涂的情况下，配方设计师必须确保在环境温度下具有低粘度，以实现喷涂。对于小表面积作业和维修，这是一种方便的方法。

4. 其他方法

当喷涂不可行时，使用滚筒或刷子方法，例如小管道内部涂层。

8. 聚脲涂料的局限性和关键问题是什么？

聚脲涂料确实有一些局限性和特殊考虑因素。

由于涂层具有高反应性和快速固化性，因此涂层的固化时间不足会导致对基材的附着力差。配方设计师必须确保在涂层凝固之前完全润湿表面。这是一个棘手的情况。

芳香族聚脲涂料可能会对紫外线辐射发生反应，导致颜色变化和粉化。美学受到紫外线辐射的负面影响。对于那些需要视觉吸引力的应用，必须使用脂肪族聚脲。

热喷涂应用需要能够产生高压和高温的专门和精密的喷涂设备。技术人员必须接受专门培训才能完成此任务。

配方、底漆选择和严格的表面处理都是成功的关键步骤。