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喷涂聚脲涂弹性体国内外研究发展现状
作者:聚氨酯发泡机  来源:  发布时间:2018-08-17 16:22
  聚脲是聚氨酯的第五类性能卓着的新材料,它的出现得益于端氨基聚醚、胺扩链剂和高压撞击混合设备的研制成功,拓展了人们对涂料、涂装技术的概念。喷涂聚脲弹性体技术改变了以往多种涂料涂装或者施工的弊病,实现了聚脲喷涂的瞬间固化和高速喷涂。如表1-1所示,喷涂聚氨酯、聚脲弹性体技术经历了三个阶段[X20-2i}聚脲涂层与聚氨酯涂层的本质区别在于聚氨酯涂层分子结构中的氨基甲酸酷重复链节被脉基重复链段所取代,见图1-1[2210
 
  Bayer, Uniroyal, BASF和Futura等公司早加入开发喷涂聚氨酯和聚脲弹性体技术的行列,可以说美国、德国就是喷涂弹性体技术研究领域的先驱。
 
  早期出现的聚脲涂层是芳香类涂层,构成它的端氨基聚醚分子量比较低,硬度较低,涂层的刚性差,易老化变色,不适合在户外条件下使用,后期发展为脂肪类聚脲涂层,这类涂层的性能得到了很大的提高,耐紫外光老化性能优异,并且力学性能卓越。1990年Zwiener等人研究发现聚天冬氨酸酷可作为合成聚氨酯涂料的稀释剂来使用,降低了涂料的茹度,加入聚天冬氨酸酷的涂层与金属附着力强,表面状态好,机械物理性能优异,被称为第三代聚脲涂层[[23]
 
  喷涂聚脲弹性体技术开发至今,很多国外科学家和研究人员对其性能和影响因素进行了大量的研究。Aureliano Perez等[[24]在三种不同的底材上涂覆四种底漆,研究底漆对涂层附着力和表面的影响程度,得出底漆对附着力的影响微乎其微,但涂层表面变得平整,涂层质量提高。而Jerry L.Reddinger等[}Zs]的研究则更加重要,对聚脲弹性体材料的合成和制备提供了大量颇有价值的结论,比如绝大部分的聚脲弹性体配方异氰酸酷指数都维持在1.05-1.10之间;凝胶时间可以通过加入扩链剂来进行调整;采用不同的施工工艺参数可以喷涂出不同力学性能的聚脲弹性体材料等。
 
  国内对聚脲材料的研究也进展的非常迅速,青岛海洋化工研究院处于领导者的地位。陈旭东等[26]针对异氰酸酷、端胺基聚醚等组分原料对聚脲弹性体系统凝胶时间的影响进行了大量试验,试验结果表明:凝胶时间TDI>纯MDI>液化MDI。纯MDI分子量比液化MDI较小,分子扩散速度就比液化MDI分子快,相应的反应官能团活性也较高,因此凝胶时间短于液化MDI。之所以TDI的凝胶时间短,是因为在同质量数三者的前提下,TDI的反应官能团数多,且活性大,除此以外,该预聚体的茹度相较小,阻碍分子活动的效应小,所以含TDI预聚体的产物凝胶时间短。此外,王保柱等[27]对聚脲涂料R组分中不同扩链剂对聚脲涂料性能的影响进行研究;杨宇润[}Zs]等研究了聚脲A组分的茹度对喷涂效果的影响;陈酒姜在聚脲中加入阻燃剂制备新型SUPA材料等,他们都对聚脲产业的发展做出了突出的贡献。
 
  目前,我国的聚脲弹性体技术己走向实用阶段,开发的聚脲材料物理力学性能优异、施工工艺简单、操作方便易行,己经在很多大中型城市的市政建设、防腐耐磨、防水防滑、石油化工、运动场所、废物处理和军事领域等发挥着巨大的作用,未来的发展前景一片广阔。但对我国来说,还存在许多限制条件和问题,比如端氨基聚醚等原材料还是以国外进口为主,聚脲产品散乱、不成系列等,为此我们还要投入更多的人力财力来开展研究,使其在我国的应用领域更加宽广。
 
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