耐磨和防腐一直是结构设计的难题。一种新型的可喷涂聚氨酯弹性体材料带来了新的解决办法。从所取得的良好效果来看,这种材料对于提高结构的耐久性,已经做出了非常有价值的贡献。

本文着重介绍了这项结构耐磨和防腐处理措施。实际应用的效果证明,这种新的可喷涂聚氨酯弹性体材料施工可靠、效果显著。本文的每个应用都引自工程实例,并就已获得的经验进行了讨论。在耐磨领域应用中,主要在选矿设备、渣浆泵耐磨保护、水力涡轮机抗空蚀、船用涡轮机抗空蚀、水力大坝抗空蚀等。在防腐应用中,主要介绍了码头钢桩和船舶甲板,硫酸环境,例如电池厂的硫酸池、水沟和污水池。在这防水和防腐应用中,现已有超过10多年成功应用的历史。通过对该喷涂型聚氨酯弹性体材料和其它耐磨措施的服务年限的比较表明,该材料所取得的耐磨防腐效果是非常明显的。尤其在耐磨应用中也列举了大量的成功应用。

1. 发展沿革

在印刷胶辊、筛板等领域,聚氨酯橡胶已成功应用了几十年。在这些应用中,聚氨酯橡胶都是通过热浇注的方式在模具中加工成型。原料加工之前要加热到大约100℃,进行混合,然后以液体的形式浇注到模具中。固化后,这些部件还要在高温后固化一段时间。

20世纪60年代初,可在室温浇注施工的橡胶体系开发成功,并大量应用。

20世纪70年代初,该技术在海洋领域的防腐应用,配方得到了进一步发展。

20世纪70年代,随着一些由于加强型和预应力混凝土结构损坏而导致的重大事件的发生,该橡胶涂料的开发的范围也拓展到满足这一要求——不仅要耐介质,还要能拉住混凝土结构的裂缝。

ULC可喷涂聚氨酯弹性体在配方上开创新篇章,通过配方的改良,使得TDI聚氨酯弹性体可以通过简易的空气喷壶就可以喷涂施工,而且可以在任意曲面喷涂而不易流挂,轻松就能喷涂高膜厚,通过加入高分子纳米级别的耐磨、防腐填料,使得ULC喷涂型聚氨酯弹性体涂层比浇注型聚氨酯具有更好的耐磨性能和防腐性能。

本文介绍了ULC可喷涂聚氨酯弹性体产品,并讨论其性能和施工方法。并通过实际举例的方法来演示这类产品的多功能性,并评定其发展潜力。

2. ULC喷涂型聚氨酯弹性体的基本特点

(1)化学成分

该聚氨酯弹性体涂料体系由两种具有反应性、但各自稳定的原材料组分组成。这两种组分经混合,在室温下喷涂成型。这两种原料配方一种是羟基化合物,另一种是异氰酸酯。除了基本配方外,还能提供抗紫外光和阻燃性能等。与其它成分相似的橡胶涂料相比较,该涂料体系不含增塑剂,进而不仅大大提高了力学性能。 

(2)施工

ULC喷涂型聚氨酯弹性体涂料的施工根据体系本身的反应固化时间不同而有所区别。无论是在车间还是在工程现场,都能进行快速、有效和可靠的施工。要喷涂的底材上必须要经过正确的表面处理,以保证该涂层与底材之间适当的粘合。根据不同使用环境,都可以通过配方调整,可以调整涂层的硬度及拉伸率,一道施工到指定厚度,该涂料独特的可厚涂性,为其长期发挥防腐、耐磨性能提供了可靠的保证。

 

(3) 性能特点

ULC喷涂型聚氨酯弹性体涂层具有非常良好的物理性能。除了它的高拉伸性能(例如>20MPa),和断裂伸长率(例如>300%)之外,应特别值得一提的是它的弹性行为,可由较大范围内的应力及温度下得到维持。这些特性使其可以在很宽的温域内拉住底材上的裂缝、和密封底材上的孔洞。优异的耐磨性、高抗撕裂性及对底材的高附着力,使涂料用于耐磨领域提供了成功的保证。这种反应性的橡胶具有良好的抗水解性能功能。涂层具有广泛的耐化学性和耐候性。这一系列的优异性能为ULC聚氨酯弹性体涂料提供了广泛的应用空间。