2成膜机理
聚脲反应的实质是半预聚物与氨基聚醚及胺类扩链剂的反应。由于氨基聚醚活性很高以及N原子的碱性,反应不需要催化剂就能在极短的时间内剧烈放热并固化成型。因此,喷涂聚脲弹性体可以在极为苛刻的条件下施工,即使底材完全被水浸湿或空气中湿度很大时,SPUA材料仍不会有任何发泡的迹象。甚至在很低的温度下(如零下20℃),SPUA材料仍会固化。而SPU或SPU(A)弹性体反应机理与SPUA材料截然不同,由于含有反应活性较低的端羟基化合物,要想达到较快的反应速度必须加入大量的催化剂,而催化剂的引入有如下缺点:(1)催化剂既可以加速端羟基聚醚与异氰酸酯的反应,同时也加速水与异氰酸酯的反应,因而在施工过程中容易发泡,破坏材料的性能;(2)催化剂既可以加速弹性体的生成反应,同时也可以加速弹性体投入使用以后的降解过程,所得弹性体的耐老化性能差;(3)在环境温度发生变化时,催化剂对反应的催化效果相差较大,体系不稳定;(4)在喷涂SPU或SPU(A)时,一般采用有机金属类催化剂与叔胺类催化剂进行复配,但叔胺类催化剂在较高的温度下容易挥发,喷涂时气味大,损害人体健康。因此,无论是从材料本身的化学耐久性、耐老化性,还是施工过程中的可靠性、稳定性来说,都应该使用纯聚脲,即SPUA。
3施工隐患及解决方案
任何事物都是一分为二的。SPUA的快速反应、瞬间固化是它**大的优点,但是,如果不能正确领会其化学本质、缺乏正规技术培训、片面追求快速性的话,就会成为施工隐患,出现:与底材的附着力低;涂层表面针孔多;层间结合不良;涂层表面出现“麻面”等严重施工质量问题。究其根源,都是因聚脲的快速反应和集中放热所造成的,具体原因分析及解决方案如下:
(1)涂料与底材产生附着力的过程实际上是涂料分子浸润到底材表面后,通过固化成膜,与底材产生化学或物理结合的过程。SPUA材料因快速反应、瞬间固化,导致对底材的浸润能力很差,难以产生良好的附着力,需要通过施工配套性良好的**底漆,来大幅度提高其对底材的附着力。而且,不同的底材所对应的底漆也有所区别,需要专门的技术培训。
(2)普通涂料或者油漆对各类底材上的微小针孔具有很好的封堵作用,原因是涂料或者油漆能够缓慢渗入到微孔中去,将其中的残余空气排除后凝固成膜。但是,如果在含有大量微小针孔的底材表面直接喷涂聚脲的话,由于所要施工的是一个加热到65℃的双组分快速固化体系。聚脲涂料自身的剧烈化学反应产生的放热现象,会将封闭在针孔中的空气或潮气迅速加热,并产生膨胀。膨胀的气体会穿过刚施工过的涂层表面,从而产生更大的针孔。这也是聚脲施工前,建议必须施工底漆的原因。对于多孔的混凝土底材表面,**需要大面积刮涂细的干粉砂浆找平,再施工1~2道底漆后,才能进行SPUA材料的施工。
(3)SPUA材料的化学反应速度极快,如果没有进行特殊的配方设计,涂层表面会在数小时之内迅速失去活性,令随后施工的SPUA涂层难以同前者产生良好的结合力,在结合面出现剥离现象。解决方法:如果两层之间的施工间隔是在2~3天以内,可在SPUA配方设计中添加助活剂,延长与后续聚脲涂层形成结合力的时间;如果两层之间的施工间隔在5d以上,需要使用动力工具将旧的SPUA涂层边界15~20cm表面打毛,并将它的**边缘处打磨成小于30度的斜面,再在已经打磨的旧SPUA涂层表面涂刷**层间粘合剂后,才能进行新SPUA材料与旧SPUA材料的搭接,从而产生良好的界面结合力,将两种才料发挥到极限。