试论喷涂聚脲弹性体材料在防腐工程中的应用

黄远睿（武汉瑞莱保能源技术有限公司， 湖北 武汉 430000）

试论喷涂聚脲弹性体材料在防腐工程中的应用

黄远睿
（武汉瑞莱保能源技术有限公司， 湖北 武汉 430000）

随着环境问题的加剧，国外研究人员为了实现环保的目的，研制出了新型的无溶剂、无污染的绿色涂装技术，喷涂聚脲氨脂。与传统技术相比，喷涂聚脲弹性体材料中并没有催化剂，固化速度非常快，在任意曲面、斜面等，喷涂成型效果比较好。近年来，防腐工程中越来越多的应用喷涂聚脲弹性体材料，本文在介绍喷涂聚脲弹性体材料关键技术与性能的基础上，分析了防腐工程中应用的概况。

喷涂聚脲弹性体；防腐工程；材料性能

喷涂聚脲弹性体技术属于绿色环保技术，可有效的满足当前社会发展过程中的环保要求。在防腐领域中，喷涂聚脲弹性体材料以其优越的性能应用十分广泛，防腐效果良好，而且在未来的防腐工程发展中，喷涂聚脲弹性体材料将会具有广阔的发展前景。

1 喷涂聚脲弹性体材料的关键技术与性能

1.1 材料关键技术

对于喷涂聚脲弹性体技术来说，原料及设备是两项关键性的技术。在原料方面，聚脲中组份有两种，一种为A组份，一种为B组份，不含有溶剂，固化速度非常快，属于弹性防水材料；A组份属于半预聚物，端羟基化合物和异氰酸酯反应之后，形成该组份；B组份属于混合物，其中包含了端氨基树脂、端氨基扩链剂，同时，在该组份中，颜料及分散的助剂允许存在少量的含量，但羟基成分及催化剂不允许含有［1］。随着研究的发展，目前产品已经研发至第三代，在A组份中，芳香族、脂肪族系统被包含其中，而在B组份中，端氨基聚醚二胺扩链剂被包含其中，由此促使其性能变得更加优异，提升了固化的速度，降低了湿度或湿气的敏感性，但价格比较高，调节性能时可调性比较小。在设备方面，以聚氨酯泡沫喷涂设备为基础，通过相应的改进之后，形成聚脲设备；聚氨酯泡沫的混合压力为80kg/ m2～120kg/m2，混合温度为35℃～45℃，与此相比，聚脲材料的混合压力及混合温度更高，分别为140kg/m2～220kg/m2和60℃～70℃，由此，在进行化学反应时，实现充分反应，从而获得需要的物理性能。

1.2 材料性能

喷涂聚脲弹性体的性能非常优异，主要具备以下几个方面的性能：第一，物理性能，此种材料的综合力学性能非常好，拉伸时，最高可达27.5MPa，伸长时，可实现1000%，而在硬度方面，从A30开始，硬度连续变化，可达到D65。第二，耐介质性，材料的耐腐蚀性非常好，除了强溶解、强腐蚀介质外，比如二甲基甲酰胺、氢氟酸、浓硫酸等，即使长期的在腐蚀介质中侵泡，也不会被腐蚀，经过腐蚀实验可知，在钢板表面，喷涂约为0.3～0.4mm厚的聚脲弹性体材料后，钢板的耐盐雾时间可超过5000小时［2］。第三，附着力，在金属、混凝土等多种材料中，喷涂聚脲弹性体的附着力都非常强，即使有些材料的附着力已经被破坏，该种材料依然完好的附着在材料表面；第四，耐老化性，在喷涂聚脲弹性体中，催化剂并不含有，因此，在户外条件下，其所具备的耐老化性能非常好。

2 喷涂聚脲弹性体材料在防腐工程中应用概况

防腐工程施工的过程中，在材料表面喷涂聚氨酯、环氧树脂等涂料时，需要的干燥时间比较长，导致施工时间变长，而喷涂聚脲弹性体材料时，干燥时间非常短，下一环节施工可快速进行。现如今，在化工贮罐及反应器的内部施工中，此种涂料的应用比较广泛，且适应性比较强。在大型化工贮罐中，对衬里进行涂装施工时，通常采用环氧树脂涂料，但此种材料的柔韧性比较差，而且随着化工贮罐使用次数及时间的增加，一些特殊部位如边角，会逐渐出现裂缝或剥落，最终导致罐体被腐蚀损坏。为了解决这一问题，化工贮罐衬里涂装时选择喷涂聚脲弹性体，罐体钢底材上首先喷砂，至Sa2.5～3级后，再喷涂此材料，经过测试，其附着力超过2000psi。喷涂时，材料厚度为300μm，贮罐内装有30%NaNO3，5年之后，易出现裂缝等损坏的特殊部位并未出现损坏［3］。

在化工贮罐周围，通常兼有贮罐围堰，目的在于防止化工原料泄露，在以往的围堰围制中，选择的材料为混凝土或土墙，如果化工原料发生泄露，会对围堰周围的土壤产生严重污染。为了改善这一问题，贮罐围堰中应用了塑料衬里，尽管其具有良好的耐腐蚀性，但施工过程中，复杂性非常高，施工难度大，实现的可能性比较小，而且即使施工完成，依然存在泄露的隐患。但采用聚脲材料之后，由于其具有较强的耐化学介质性及附着力，围堰喷涂聚脲材料之后，并不存在接缝，而且具有良好的柔韧性，伸长率高达30%，具有极佳的防渗漏效果。

除了化工钢质储罐之外，在化工防腐工程中，喷涂聚脲弹性体材料在化工管道施工中也有着良好的应用，有效地提升了化工管道的防腐能力。

3 结语

喷涂聚脲弹性体是一种新型的材料，具有优异的物理性能、耐化学介质性能、耐老化性能等，在化工领域、核电站除盐水罐等防腐工程中，具有良好的防腐性能，无环境污染，应用前景非常的广阔。

［1］张燕，邓智平，刘朝辉，等.喷涂聚脲弹性体在军事永久工程防腐中的应用［J］.表面技术，2012，（04）：110-112.

［2］冯海民.聚脲弹性体技术在毛张庄闸闸门防腐加固工程中的应用［J］.水利建设与管理，2013，（07）：69-70+84.

［3］娄宁.新型涂装材料聚脲弹性体的发展与应用［J］.化工科技市场，2010，（02）：1-5.

黄远睿（1985-），男，，浙江台州人，助理工程师，本科，毕业于北华航天工业学院，研究方向：材料科学与工程。