喷涂聚脲弹性体技术培训.ppt

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1、喷涂聚脲弹性体技术,基础知识,应用领域,喷涂设备,施工工艺,4,1,2,3,安全防护,5,喷涂聚脲弹性体技术,基础知识,喷涂聚脲的定义,喷涂聚脲化学反应原理,SPUA技术优点,喷涂聚脲发展历史,4,聚氨酯、聚氨酯(脲)、聚脲,5,SPUA的种类,6,SPUA的性能,7,工艺参数对性能的影响,8,1,2,3,喷涂聚脲：是由异氰酸酯组分（简称A组分）与氨基化合物组分（简称B组分）反应生成的一种弹性体物质。,喷涂聚脲的定义,喷涂聚脲弹性体（简称SPUA）是一种A、B 双组份、无溶剂、快速固化的弹性材料；A 组份是由端氨基或端羟基化合物与异氰酸酯反应制得的半预聚物；B 组分是由端氨基树脂和端氨基扩链剂

2、组成的混合物，并不得含有任何羟基成分和催化剂，但允许含有少量颜料和助剂；A、B 组分在专用喷涂设备的喷枪内混合喷出，快速反应固化生成弹性体涂层。,喷涂聚脲弹性体,聚脲的化学反应原理,聚脲化学反应原理,不含催化剂，快速固化，可在任意曲面、斜面及垂直面上喷涂成型，不产生流挂现象，5s凝胶，1min即可达到步行强度。对水分、湿气不敏感，施工时不受环境温度、湿度的影响。100固含量，不含任何挥发性有机物（VOC），对环境友好。,SPUA技术优点,SPUA技术优点,可按1：1体积比进行喷涂或浇注，一次施工的厚度可以从数百微米到数厘米，克服了以往多次施工的弊病。优异的物理性能，如拉伸强度、伸长率、柔韧性、

3、耐磨性、耐老化、防腐蚀等。具有良好的热稳定性，可在120下长期使用，承受150的短时热冲击。,可以像普通涂料一样，加入各种颜料、染料，制成不同颜色的产品。配方体系任意可调，手感从软橡皮（邵尔A30）到硬弹性体（邵尔D65）。原型再现性好，涂层连续、致密、无接缝、无针孔，美观实用。使用成套设备，施工方便，效率极高，一次施工即可达到设计厚度要求。,SPUA技术优点,SPUA技术优点,聚氨酯、聚氨酯（脲）、聚脲,喷涂弹性体（包括聚氨酯、聚氨酯/脲、聚脲）技术是在聚氨酯反应注射成型技术的基础上，于20世纪70年代发展起来的，其发展经历了聚氨酯、聚氨酯（脲）和聚脲三个阶段。,聚氨酯、聚氨酯（脲）、聚脲,

4、美国聚脲协会对喷涂聚氨酯、聚氨酯（脲）、聚脲的定义如下：喷涂聚氨酯由异氰酸酯组分（A组分）与树脂组分（R或B组分）反应生成的一种弹性体物质。异氰酸酯既可以是芳香族的，也可以是脂肪族的，可以是单体、聚合体、异氰酸酯的衍生物、预聚物和半预聚物。其中的R组分必须由端羟基树脂（例如二元醇、三元醇、多羟基聚合物多元醇等）和端羟基（芳香族或脂肪族）扩链剂组成，在端羟基树脂中，必须含有用于提高反应活性的催化剂。,聚氨酯、聚氨酯（脲）、聚脲,喷涂聚氨酯(脲)也叫杂合物，它是由异氰酸酯组分（A组分）与树脂组分（R组分）反应生成的一种弹性体物质。异氰酸酯既可以是芳香族的，也可以是脂肪族的，可以是单体、聚合体、异氰

5、酸酯的衍生物、预聚物和半预聚物。其中的R组分既可以是端羟基树脂、也可以是由端氨基树脂和端氨基扩链剂组成，在树脂组成中，可以含有用于提高反应活性的催化剂。,聚氨酯、聚氨酯（脲）、聚脲,喷涂聚脲是由异氰酸酯组分（A组分）与氨基化合物组分（R组分）反应生成的一种弹性体物质。异氰酸酯既可以是芳香族的，也可以是脂肪族的，可以是单体、聚合体、异氰酸酯的衍生物、预聚物和半预聚物。其中的R组分必须是由端氨基树脂和端氨基扩链剂组成，在端氨基树脂中，不得含有任何羟基成分和催化剂，但可以含有颜料和助剂。,聚氨酯、聚氨酯（脲）、聚脲,初期的喷涂聚氨酯弹性体（简称SPU）在施工时，体系容易与周围环境中的水分、湿气反应，

6、产生二氧化碳，生成泡沫状弹性体，造成材料力学性能不稳定；聚氨酯/脲在树脂组分中引人端氨基化合物，能有效地阻止异氰酸酯与水分、湿气的反应，材料力学性能得到了很大的改善，但没有从根本上解决体系的发泡问题；喷涂聚脲弹性体（简称SPUA）从根本上解决了困扰施工界的重大技术问题，得到了良好的发展。,聚脲的发展历史,聚脲的发展历史（国外）,SPUA技术已在美国、日本、以及西欧等国家的建筑、交通运输、电子、医药、化工、娱乐、食品等领域大规模应用。,PDA 2002 年统计资料,聚脲的发展历史（国内）,聚脲的发展历史（国内）,SPUA的种类,喷涂聚脲分为：芳香族SPUA 脂肪族SPUA 聚天冬氨酸酯SPUA,

7、SPUA的种类,优点：优异的物理性能；价格低缺点：在光照下黄变，易老化 在紫外线下自氧化生成醌亚胺,芳香族聚脲,SPUA的种类,脂肪族聚脲优点：突出的耐候性能；优异的耐低温性能缺点：物理性能稍差；耐高温和耐腐蚀差；价格贵,检测标准：ASTM G-53，UVB-313，3000小时,SPUA的种类,芳香族聚脲不但黄变，而且易粉化和失色；而脂肪族聚脲长期使用不变色，物理性能保持率高。实验表明：芳香族聚脲耐紫外光3800小时后性能保持率80%以上，而脂肪族聚脲6000小时后性能保持率90%以上。,SPUA的种类,SPUA的种类,聚天门冬氨酸酯聚脲优点：固化速度可调至15分钟以上；高拉伸强度、高光泽度

8、、优异的耐磨性能；优异的附着力；优异的防腐性能及耐紫外光性能；可以刷涂也可以常规高压无气喷涂机施工。缺点：价格昂贵、弹性稍差、原料品种少,SPUA的性能,力学性能,SPUA的性能,力学性能,SPUA的性能,附着力：SPUA对钢、铝、混凝土等底材有良好的附着力。甚至可以调节配方得到附着力强度超过SPUA自身强度的体系。,SPUA的性能,在3575温度交变25次后，SPUA材料能很好地保护氯丁橡胶及其腻子的开裂、分层、脱落等。试验表明，SPUA具有优异的弹性和低温柔韧性，能很好保护橡胶和钢板结构的复杂边界体系。确保急剧温变下，2种膨胀系数不同的复合材料之间不开裂和脱落。,耐交变温度性能,SPUA的

9、性能,在一种轻质高强度泡沫表面喷涂SPUA材料，制成固体浮力材料，通过了要求耐4.5MPa水压，不吸水不变形，还增压到12MPa泡沫芯材已坏变形，保护层仍完整，吸水为零。,耐交变压力性能,裂缝追随性 实验表明：三点弯曲实验后裂缝产生，当裂缝为10mm时聚脲未断裂。故聚脲很适合有动态应力形变的重点工程。,SPUA的性能,SPUA的性能,耐磨性能:SPUA被称为“耐磨橡胶”，具有优异的耐磨性能，是碳钢的10倍，环氧树脂的35倍。适合于经常有人走、车辆活动的工业重载地坪，加之其良好的伸长率，使用寿命比环氧更长，还可用于车辆底盘、货车车斗等。,SPUA的性能,在断裂混凝土表面喷涂34mmSPUA，经1

10、年上万次车辆冲击、碾压，涂层完好，无断裂、开裂和破损现象。说明具有优异的抗冲击、抗疲劳能力。,耐冲击性能,在EVA不吸水泡沫芯材外壁喷涂SPUA材料，进行100次疲劳压缩试验，聚脲涂层仍能恢复原状，表面无开裂和破坏。表明强度高、耐水性好。,耐疲劳破坏,SPUA的性能,耐15m/s水流冲刷1000h，适合在苛刻的海洋环境下使用。耐空泡腐蚀性能：适合用于水轮机、舰船螺旋桨等高速旋转、推进装置。根据美国ASTM-2003耐空泡腐蚀试验,SPUA的性能,耐介质性能：SPUA材料致密、连续、无缝，干燥过程无溶剂挥发，无针孔、气泡、缩孔等缺陷,所以防腐性能突出，柔韧性抵御温变带来的热胀冷缩,不会产生开裂和

11、脱落现象，所以表现出优异的耐化学介质性能。,SPUA的性能,SPUA的性能,耐老化性能：户外老化试验在户外暴晒4年后，基本上还保持在初始强度状态。,SPUA的性能,耐老化性能：3000h人工紫外加速老化试验,SPUA的性能,SPUA的性能,耐核辐照性能：在103Gy剂量下可长期使用。,SPUA的性能,耐阴极剥离性能：SPUA材料在1.5V电解液中60天阴极剥离试验，无起泡、脱落、锈蚀，附着力好。普通防锈漆样板35天严重鼔泡、脱落、腐蚀。可长期用于海洋、地下钢结构设施的腐蚀环境中。,SPUA的性能,耐低温性能：,SPUA的性能,耐热老化性能：100烘箱48h。,SPUA的性能,耐海洋环境性能：用

12、于海洋环境钢结构、混凝土结构防护。耐盐雾性能（10000h）,工艺参数对性能的影响,SPUA技术采用高温、高压、对冲撞式混合工艺，因此需要通过对喷涂设备的压力和温度设定，来控制材料的最终性能。,工艺参数对性能的影响,应用领域,防腐领域,防水领域,耐磨材料,地坪材料,4,海洋工程,5,主题公园、游乐园、影视,6,水利设施,7,军事领域,8,1,2,3,防腐领域,防腐领域,防水领域,防水领域,耐磨材料,地坪材料,地坪材料,地坪材料,海洋工程,主题公园、游乐园,影视道具,水利设施,军事领域,喷涂设备,喷涂设备的构成,喷涂设备的保养,喷涂设备故障排除,1,2,3,喷涂设备的构成,SPUA所需的专业化设

13、备必须具有平稳的物料输送系统，精确的物料计量系统，均匀的物料混合系统，良好的物料雾化系统，方便的物料清洗系统。物料输送计量系统称之为主机，喷涂的混合雾化设备则是喷枪。,喷涂设备的构成,物料输送系统:抽料泵（输料泵）是最常用的物料输送系统，作用是为主机供应充足的原料。物料计量系统:物料计量系统称为主机，主要由液压或气动驱动系统，比例泵、控温、加压系统组成。A.B物料经抽料泵抽出后进入主机进行计量、控温和加压。它们必须满足可为物料进行精确的计量和温度控制，并为均匀混合和良好雾化产生高压，维护和保养简单易行。,喷涂设备的构成,喷涂设备的构成,比例泵:驱动方式主要有液压及气动两种，液压驱动为主。比例泵

14、的布置方式有直立式和水平式。主加热器:物料经过比例泵精确计量后变成高压高速液流，流经主加热器。主加热器必须满足迅速平稳升温并且能完成自动化控制等要求。长管加热器:为方便施工，通常在主加热器与接枪管之间配备有长管。物料经主加热器加热升温后，流经加热长管输送至喷枪。每节加热长管约15m。,喷涂设备的构成,物料混合、雾化系统:喷枪是撞击混合喷涂技术的关键设备之一。撞击混合型喷枪，有两种类型：一种是活动阀杆式机械自清洁喷枪，如Gusmer公司的GX-7、GX-8喷枪。另一种是活动混合室的空气自清洁喷枪，如Gusmer公司的GAP喷枪。,喷涂设备的构成,喷涂设备的构成,喷涂设备的构成,喷涂设备的构成,物

15、料清洁系统 在喷涂结束时，抽料泵和主机一般不需要清洗混合雾化系统即可。一般采用专门的枪清洗罐。洗枪罐一般带有压力调节和快速接头适配器，可让清洗剂在压力下清洗喷枪或混合头的原料孔，在喷枪存放之前清楚掉残余的原料。,喷涂设备的构成,辅助设备 空压机 冷干机 喷涂施工车 常用工具、杂件及安全防护用品 B料搅拌器 其他,喷涂设备的保养,比例泵的保养：保养措施主要有以1年为期更换活塞、汽缸密封圈、垫片弹簧等配件；拆卸清洗两个泵基座，仔细检查各零部件是否需要更换；清洗球阀并检查其完好情况，按需要进行更换。液压驱动系统的保养 定期更换液压油。检查液压泵内是否储满油,喷涂设备的保养,进料滤网的保养：滤网必须每

16、天进行检查、清洗。泵润滑系统的保养：每天检查润滑剂是否需要更换。主加热器的保养：检查电阻、热电偶。喷枪的保养：定期清洗喷枪。,喷涂设备故障排除,比例泵常见故障：泵间压力不平衡比例泵中有气穴物料太黏稠进料滤网堵塞比例泵进料球阀未处于正确位置,喷涂设备故障排除,液压驱动系统的主要故障：电动机不启动或工作中停止压力过低或为零啸叫声排气措施长管加热器常见故障：无法达到设定温度或达到设定温度所需时间过长,施工工艺,底材处理,喷涂施工,质量保证,施工中容易出现的问题与解决方案,4,1,2,3,底材处理,底材处理的目的清除底材表面的各种污垢修正底材表面存在的缺陷创造漆膜需要的表面粗糙度增强涂层与底材的配套性

17、和相容性,底材处理,混凝土底材表面处理混凝土常见的表面杂质养护液、灰尘、盐析、水泥浮浆、脱模剂、油脂、焦油沥青、树脂等混凝土常见的缺陷毛刺、“蛋壳”、抹灰、内部杂质、空鼓现象、化学腐蚀、龟裂、开裂、剥落等,底材处理,表面杂质和缺陷的清理化学清理、碳氢化合物溶剂、蒸汽清理、化学剥离、抛丸、喷砂、耙路机、真空吸尘/压气吹洗、酸蚀法、高压水清洗。表面修补裂纹修补与加固表面封闭法、开槽填补法压力灌浆法、自流动法孔洞和不平整部位的修补专用腻子,底材处理,封闭底漆封闭混凝土底材表面毛细孔中的空气和水分，避免聚脲涂层喷涂后出现鼓泡和针孔现象。封闭底漆可以起到胶黏剂的作用，提高聚脲涂层与混凝土底材的附着力，提

18、高防护效果。,底材处理,表面处理后应达到的标准混凝土强度不低于结构设计要求的强度等级。确保所有的硅酸盐类杂质完全从混凝土表层冲洗掉。混凝土底材的剥离强度在处理后必须达到1.5MPa以上。清除各种妨碍附着力的物质。正常情况下要求混凝土的含水率低于7%-8%。水蒸气透过率低于1.56kg/(10024h)。混凝土表面平整、无缺陷。,钢材表面处理表面净化：除油、除锈、除旧漆。化学处理：磷化、钝化处理。,底材处理,除油溶剂清洗碱液清洗乳化除油超声波除油,除锈手工打磨小型机械工具喷砂、抛丸酸洗除锈火焰、电化学,底材处理,铸铁的表面处理 铸铁的表面处理方法基本同钢铁底材一致。由于铸铁比普通钢质底材更难附着

19、，因此除锈等级必须达到Sa2.5、St3或F1级。,底材处理,有色金属的表面处理 有色金属物件表面去除油污的方法基本与钢铁表面去油方法相同，但由于有色金属耐碱性差，不宜使用强碱性清洗液清洗，一般推荐采用有机溶剂除油、表面活性剂除油，或用由磷酸钠、硅酸钠配制得弱碱性清洗液。为得到附着良好的表面，可采用手工或机械打磨、喷砂或酸洗方式处理表面，使其具有一定的粗糙度。通常采用表面化学处理在表面形成一层转化膜，不但可提高涂膜结合力，而且可提高涂层防腐蚀性能。,木材的表面处理木材的干燥污物的清除和封闭去松脂和封闭去毛刺表面刨平及打磨木材管孔的封闭,底材处理,塑料、橡胶、玻璃钢等的表面处理目的和内容 清除表

20、面静电，除去表面灰尘;清除脱模剂;修理缺陷;封闭；表面改性，增强附着力。方法 溶剂处理法；化学药品处理；火焰处理；打磨；等离子体处理,底材处理,泡沫的表面处理EPS泡沫的表面处理PU泡沫的表面处理道具及布景用PU泡沫的底材处理防水及防腐保温用PU泡沫的底材处理,底材处理,喷涂施工,底材检查底漆、堵孔料、密封胶的施工增强层的施工SPUA材料的施工面漆施工修补,质量保证,温度检测预先喷涂测试压力控制流量检查涂层厚度检查漏点检查附着力测试,施工中容易出现的问题与解决方案,涂层颜色不均匀鼓泡（热致鼓泡、潮气鼓泡）针孔遮蔽效应缺陷孔造成的空缺过喷分层缩孔,安全防护,安全施工措施,施工时安全防护,施工防火防爆,1,2,3,安全施工措施,安全制度高空喷涂安全措施,施工时安全防护,眼睛的保护呼吸系统的保护皮肤的保护急救措施,施工防火防爆,杜绝火源施工场所保证良好通风,