聚脲喷涂技术在建筑领域的应用_材料知识_技术学院

聚脲喷涂技术在建筑领域的应用

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聚脲弹性体喷涂是国外近20年来发展起来的一种高反应性、无污染的喷涂技术，它优异的理化性能、优良的工艺性和环保性充分显示出比传统防护技术无以伦比的优越性。近年来，聚脲弹性体喷涂得到迅猛发展，广泛应用于建筑、能源、交通、水利、化工、机电、环保等领域，显示了强大的生命力。

聚脲的性能特点环保性

100%固含量、无溶剂、无有机物挥发、无毒，是无污染的绿色喷涂技术。

理化性能

优良的抗水渗透性，整体无缝、组织致密、坚韧、黏结力强，真正的“皮肤式”防水。聚脲可用于迎水面防水，也可用于背水面防水。

聚脲弹性体涂层可在-45℃～120℃下长期使用，耐热性达160℃（能承受160℃短时间热冲击）.

耐候性、耐老化性好。芳香族聚脲在紫外线侵蚀下虽有泛黄现象，但无粉化和开裂，可以长期使用，耐冻融、耐冷热冲击及风雨霜雪的交变冲击。

优异的物理性能。聚脲的抗拉强度、撕裂强度、冲击强度、黏结力、延伸率、耐磨性、耐刺穿、抗碾压、耐硌破、防湿滑等特点显著，并且有优异的抗混凝土开裂性、对混凝土开裂的防护性及对失强混凝土结构的补强性。

良好的防腐功能。聚脲可耐大部分腐蚀介质酸、碱、盐、海水、氯离子等的长期浸泡。

工艺性

聚脲反应活性高、固化速度快，垂直面、顶面及任意曲面可连续喷涂不流挂。

聚脲弹性体不需催化剂，5～20秒凝胶，10分钟达到步行强度，可连续喷涂，一次施工厚度无限制，施工周期短、效率高。节点细部施工较方便，不需要专用纤维增强层。

聚脲弹性体对金属、非金属底材均有极强附着力，如钢、铝、钢筋混凝土、木材、玻璃钢、聚氨酯泡沫等。聚脲弹性体对混凝土的黏结强度≥5MPa（超过混凝土间黏结强度）.

聚脲弹性体对温度、湿度敏感性较小，施工时受环境温度、湿度影响较小，配专用底漆在潮湿基面施工。

聚脲弹性体使用成套设备进行喷涂，生产效率高。用Graco-Gusmer公司的H-35PRO设备，每班最高可喷涂厚1毫米的涂层2000平方米。涂层表面光滑，连续无接缝。调节工艺参数，也可得到“麻面”状表面，也可表面撒砂，增加和沥青混凝土基面的黏结力。

聚脲弹性体可根据要求加入各种颜料、填料制成不同颜色和功能的涂层，具有优异的表面装饰性。

混凝土建筑防护材料比较

抗水渗透性:高聚物改性沥青卷材、三元乙丙防水卷材、自粘性防水卷材、高密度聚乙烯片材和EVA片材因接缝较多，黏结力低，易漏水和窜水，防水可靠性低，基本上属于“雨衣式”防水，只适合迎水面防水。

喷涂聚氨酯弹性体和喷聚脲弹性体涂层致密，整体无缝，黏结力强，防水可靠性高；特别是聚脲弹性体涂层拉伸强度高、断裂延伸率大、黏结力强，是真正的“皮肤式”防水，可用于迎水面防水，亦可用于背水面防水。

耐高低温:聚氨酯、聚脲弹性体和高密度聚乙烯片材、聚合物改性沥青卷材等相比有优异的耐高低温性。它既能耐160℃的高温，又能在-40℃时保持低温柔性。

抗混凝土开裂性。喷涂聚脲弹性体有很高的拉伸强度（≥17MPa）,很高的断裂延伸率（≥500%）,很强的黏结强度（与混凝土基材的粘结力≥5MPa）,很高的耐磨耐冲击性，故有极好的抗混凝土的开裂性、对混凝土开裂的防护性及对开裂、剥落混凝土结构的维修和补强性。

防水涂层的抗开裂性（即阻止混凝土开裂的能力）取决于材料的抗拉强度、涂层厚度和黏结强度的大小。高密度聚乙烯、高聚物改性沥青卷材等的黏结强度很低，故抗开裂性差；聚合物改性沥青防水涂料、聚氨酯防水涂料的抗拉强度不高，黏结强度较低，故抗开裂性也不好；聚脲抗拉强度大、黏结力高，有极好的抗开裂性。聚脲固化速度快、施工周期短、效率高，故还适用于旧建筑及基础设施的修复和补强。

聚脲对混凝土的黏结强度达5MPa,远大于混凝土的剥离强度（约2.5MPa左右）,故在混凝土基材开裂、涂层受拉伸时只在裂缝附近混凝土局部剥离，从而避免了“原位拉伸”;而其他部位仍牢牢黏结，是真正的“皮肤式”防水。

工艺性:三元乙丙橡胶和高聚物改性沥青卷材等工艺复杂、效率低，受人为因素影响较大；聚氨酯涂料固化速度慢、施工周期长；聚脲弹性体1分钟表干，10分钟实干，固化速度快，可连续厚涂，施工速度快、效率高；可在复杂型面成型，涂层连续无接缝。聚脲节点细部施工较方便，不需纤维层增强，变形缝和施工缝密封可靠。聚脲配专用底漆可在潮湿基面施工，故聚脲工艺性最好。

成本:在比较工程成本时，要比较相同防护性能条件下的材料成本，要比较防护性能的优势、使用年限的长短、寿命周期费用的高低及节能性、环保性和社会效益，不能仅仅比较材料价格的高低。仅以一次成本论输赢的判别准则是值得商榷的。

就一次性成本而言，自粘性防水卷材和高聚物改性沥青卷材略低，EVA防水片材和聚氨酯居中，三元乙丙防水卷材和聚脲略高。

就使用年限而言，聚脲使用年限较长，其他各种材料较低。若计算年均成本，则聚脲较低，其他材料较高。

建筑及基础设施在运营期因防水故障而维修、修复或翻新，不但维修费用巨大，而且会造成巨大的间接损失。故选取一次性成本略高，但性能优越、可靠性及维修性好，使用年限长，寿命周期费用低，年均防护成本低的聚脲弹性体涂料，比选用一次性成本略低，但使用年限短、寿命周期费用高，年均防护成本高的其他防水材料更经济。