1 概述
噴涂聚氨酯／聚脲技術(shù)是國外繼高固體分涂料、水性涂料、光固化涂料、粉末涂料等低（或無(wú)）污染涂裝技術(shù)之后，為適應環(huán)境保護需求而研制、開(kāi)發(fā)的一種新型無(wú)溶劑、無(wú)污染的綠色施工技術(shù)。噴涂彈性體（包括聚氨酯、聚氨酯／聚脲、聚脲）技術(shù)是在聚氨酯反應注射成型（RIM）技術(shù)的基礎上，于20世紀70年代發(fā)展起來(lái)的。它繼承了RIM撞擊混合原理，卻突破了RIM必須使用模具的局限性，將高速反應瞬間固化的特點(diǎn)擴展到一個(gè)全新的領(lǐng)域，極大地擴大了聚氨酯的應用范圍。因此，該技術(shù)一問(wèn)世便得到迅速發(fā)展，國內海洋化工研究院、江蘇化工研究所、廣州秀珀化工有限公司率先進(jìn)行了研究開(kāi)發(fā)。


但總體來(lái)說(shuō)，噴涂聚氨酯／聚脲彈性體技術(shù)發(fā)展比較緩慢，歸結起來(lái)主要原因有二：
 1）主要原料端氨基聚醚和液體胺類(lèi)擴鏈劑（如二乙基甲苯二胺等）價(jià)格貴，導致產(chǎn)品成本高，用戶(hù)難以接受。
 2）所用噴涂設備（高壓無(wú)氣熱噴涂機）價(jià)格昂貴，中小型企業(yè)在市場(chǎng)尚不明朗的情況下，不愿投資。
經(jīng)過(guò)近幾年的努力，情況有所變化，噴涂聚氨酯／聚脲技術(shù)逐漸完善；端氨基聚醚和二乙基甲苯二胺等主要原材料國內也可生產(chǎn)，價(jià)格在回落；高壓無(wú)氣雙組分噴涂機有所改進(jìn)（電動(dòng)泵取代液壓泵，重量減輕、功能增加），價(jià)格也在下降，特別是有了國產(chǎn)設備，且價(jià)格極具競爭力。這給噴涂聚氨酯／聚脲技術(shù)的推廣創(chuàng )造了條件。
2 噴涂聚氨酯／聚脲的優(yōu)點(diǎn)
 1）聚氨酯／聚脲涂料100％固含量，不含任何揮發(fā)性有機物（VOC），對環(huán)境友好，在通風(fēng)條件差的環(huán)境中施工安全；施工時(shí)不受環(huán)境溫度、濕度影響；與混凝土金屬、木材、塑料瀝青粘接力強。
 2）不含催化劑，快速固化，可在任意曲面、斜面及垂直面上噴涂成型，不產(chǎn)生流掛現象。
 3）配方體系可調，硬度范圍廣。也可像普通涂料一樣加入各種顏料，噴涂成不同色彩的厚涂膜。
 4）施工采用高壓無(wú)氣熱噴涂機，A、B組分在噴槍中撞擊混合、瞬間噴出。施工方便，效率極高；一次施工即可達到設計的厚度，克服了其他材料多道施工的麻煩。
 5）噴涂后基層原形再現性好．涂層連續、致密、無(wú)接縫、無(wú)針孔，美觀(guān)實(shí)用
 6）涂膜具有優(yōu)異的理化性能，如拉仲強度、伸長(cháng)率、耐磨性、耐老化防腐蝕等。
噴涂聚氨酯／聚脲廣泛應用于建筑防水、保溫、防腐、耐磨襯里、地坪（包括運動(dòng)場(chǎng)地、混凝土保護）、裝飾、布景道具等眾多領(lǐng)域，本文僅對其在防水、保溫中的應用加以討論。
3 聚氨酯／聚脲在防水、保溫中的應用
  3．1 建筑防水
目前，市場(chǎng)上高檔防水涂料以聚氨酯和水性丙烯酸為主。水性丙烯酸涂料耐候性好，缺點(diǎn)是低溫和高濕的條件下不能施工，透氣性高、不能封閉水汽。聚氨酯防水涂料色彩艷麗，防水性能好，但施工時(shí)受濕度的影響易發(fā)泡，立面易流淌，而且易褪色，耐老化性能欠佳，施工進(jìn)度較慢


噴涂聚氨酯／聚脲則不同，因為其自身柔韌性好、耐老化、強度高，即使在混凝土開(kāi)裂的情況下，不但自身不會(huì )斷裂，而且還能將混凝土緊緊抓住，起到防水和保護作用，特別適用于高檔建筑的屋面防水處理。廣州秀珀還成功地將其應用于地下基層的防水。由于采用專(zhuān)用設備噴涂成膜工藝，聚氨酯／聚脲防水結構整體性好、無(wú)接縫，避免了卷材接縫可能造成的滲漏，施工效率極高。此外，該技術(shù)在生產(chǎn)、施工和使用過(guò)程中不使用溶劑，無(wú)有毒有害物質(zhì)釋放，有利于環(huán)境保護．噴涂聚氨酯／聚脲對環(huán)境溫度、濕度不敏感，既適用于我國寒冷的北方，也適合潮濕多雨的南方。
  3．2 防水保溫復合體系
噴涂聚氨酯硬泡作為屋頂防水保溫材料，在我國已有10年的歷史，它具有優(yōu)良的保溫、絕熱性能，還具有容重小、隔音、耐化學(xué)腐蝕、耐溫、耐燃及不透水性等特點(diǎn)、是集防水保溫于一體的好材料。儀征市久久防水保溫隔熱工程有限公司還將其成功應用在外墻保溫中。噴涂聚氨酯硬泡在戶(hù)外使用時(shí)需要加保護層。目前國內常用的保護層有水泥砂漿（聚合物砂漿）和耐候性好的丙烯酸涂料等。但在保溫層表面施工水泥砂漿后，砂漿中的水分會(huì )滲透到聚氨酯泡沫的開(kāi)口孔隙中，嚴重影響其保溫效果。在墻面（立面）施工還容易墜落。丙烯酸涂料無(wú)毒無(wú)味、易清潔，可做成各種顏色，其缺點(diǎn)是不耐磨、低溫韌性不足，沒(méi)有一定厚度。而噴涂聚氨酯／聚脲彈性體保護層，施工方便快捷，綜合性能優(yōu)異，既可用于上人的屋頂，也可用于外墻的保溫防水，還能起到裝飾作用，是理想的防水保溫材料之一。該材料在我國的冷庫建設中已應用多年。另外，近年來(lái)國外在大型公共建筑的外墻結構中．采用噴涂聚氨酯／聚脲和聚苯乙烯保溫板的復合防水保溫體系，這種新型復合體系最大的優(yōu)勢在于外墻立面造型千變萬(wàn)化、豐富多彩。
  3．3 隧道防水
目前，隧道防水的方法之一是在混凝土沉管外施工一道柔性防水層，噴涂聚氨酯／聚脲比傳統的防水涂料及橡膠卷材（高分子片材）更適合在隧道等高難度工程中應用，為新建隧道提供了一種方便可靠的防水技術(shù)。著(zhù)名的美國波士頓地鐵隧道和中國香港地鐵隧道，均使用了聚脲作為防水層。美國北卡羅來(lái)納州的高速公路隧道是聚脲防水工程的又—成功實(shí)例。該隧道墻面為修筑在巖石上的混凝土，由于存在滲漏問(wèn)題，導致基礎結構逐漸老化、電氣泄露、容易短路以及長(cháng)時(shí)間的腐蝕，甚至會(huì )導致巖石滑塌的危險。通過(guò)廣泛的調研，決定使用聚脲對隧道進(jìn)行修復，這主要基于聚脲具有耐腐蝕、耐老化、附著(zhù)力、好可低溫施工等優(yōu)點(diǎn)。施工后的聚脲彈性好，混凝土接縫處不易滲漏。
4 蓖麻油在噴涂聚氨酯／聚脲中的應用
由于端氨基聚醚價(jià)格昂貴，使得噴涂聚氨酯／聚脲技術(shù)難以在短期內大規模普及。然而，用蓖麻油制備的噴涂聚氨酯／聚脲涂料應用在一些環(huán)境比較干燥的場(chǎng)合，完全可以滿(mǎn)足防水、保溫、鋪裝、防腐的要求，確為較經(jīng)濟的選擇。


在噴涂聚氨酯／聚脲B組分（R組分）中，聚醚多元醇的羥值控制在25～l 050；官能度選擇范圍在2～6之間。蓖麻油的羥值大于160、羥基官能度為2、7，正好適合在B組分中使用。蓖麻油屬可再生資源，價(jià)格較低，來(lái)源充足，較之石油化工原料更具競爭性，以其生產(chǎn)的噴涂聚氨酯／聚脲性?xún)r(jià)比高，市場(chǎng)廣闊。
深圳市奧順達實(shí)業(yè)有限公司選用蓖麻油制備了兩個(gè)型號的噴涂聚氨酯／聚脲涂料，性能指標如表1。
表1 蓖麻油型噴涂聚氨酯／聚脲涂料性能指標
型號 拉伸強度
／MPa 斷裂延伸率
／％ 硬度
／A 膠凝時(shí)間
／s 耐磨指數
／m 
SHA I ≥6 ≥80 80±5 1～3 ≤17 
SHAⅡ ≥l0 ≥300 90±5 2～4 ≤30 

該涂料的耐腐蝕性也很好：用30％硫酸、30％氫氧化鈉、5％鹽水、汽油、煤油、去離子水浸泡168 h（21℃）無(wú)變化�？蓮V泛用于建筑物防水（屋面、污水處理池、水上娛樂(lè )場(chǎng)、垃圾掩埋場(chǎng)），還可用于籃、排球及羽毛球等運動(dòng)場(chǎng)地，過(guò)街天橋、車(chē)間、倉庫、停車(chē)場(chǎng)地坪，有化學(xué)腐蝕的場(chǎng)地，管道防腐，影視場(chǎng)景和道具的制作等。
5 結語(yǔ)
用蓖麻油替代端氨基聚醚生產(chǎn)的聚氨酯／聚脲涂料，性?xún)r(jià)比高，是推動(dòng)噴涂聚氨酯／聚脲彈性體技術(shù)應用的措施之一。應用可再生資源替代我國缺乏的石化資源，符合我國建設節約型社會(huì )、促進(jìn)可持續發(fā)展的政策。