九乡新闻网黑烟处理设备:聚脲产品的优点
来源：百度文库 编辑：九乡新闻网 时间：2024/04/29 11:55:14
与传统环保型涂装技术相比(见表1)，喷涂聚脲弹性体技术具有以下优点：
表1 环保型施工技术之比较
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，5秒钟凝胶，1分钟即可达到步行强度。
对湿气、温度不敏感，施工时不受环境温度、湿度的影响。
（可在冰上施工；在-28℃下施工；可在冰柜中固化）
双组分,100%固含量，不含任何挥发性有机物（VOC），对环境友好
可按1:1体积比进行喷涂或浇注，一次施工的厚度范围可以从数百微米到数厘米，克服了以往多次施工的弊病。
优异的理化性能，如抗张强度、伸长率、柔韧性、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，可承受350℃的短时热冲击。
可以像普通涂料一样，加入各种颜、染料，制成不同颜色的制品。
配方体系任意可调，手感从软橡皮（邵A30）到硬弹性体（邵D65）。
原形再现性好，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，克服了以往多层施工的弊病。设备配有多种切换模式，既可喷涂，也可浇注。
聚脲产品的应用领域
2002 年PDA统计资料:
全球聚脲的产量达到1.13万吨，销售额7500万美元 ，应用领域分布如下：
聚脲应用全球分布
2002 年PDA统计资料:
全球聚脲的最大消费在美国，其次为亚洲和欧洲，应用地区分布如下：
SPUA技术发展简史
聚脲在国内外的发展现状与趋势
喷涂弹性体（包括聚氨酯、聚氨酯-聚脲、聚脲）技术是在聚氨酯反应注射成型（Reaction Injection Molding 英文缩写 RIM）技术的基础上，于上世纪七十年代发展起来的。它继承了RIM技术的撞击混合原理，却突破了RIM必须使用模具的局限性，将瞬间固化、高速反应的特点扩展到一个全新的领域，极大地丰富了聚氨酯的应用范围，拓宽了人们对涂料、涂装技术的概念。正如聚氨酯、聚氨酯-聚脲、聚脲RIM技术的发展经历了①纯聚氨酯（PU）、②聚氨酯-聚脲（PU/PUA）、③纯聚脲（PUA）三个阶段一样，喷涂聚氨酯、聚脲弹性体技术也经历三个阶段（见下表）。
阶段
体系
异氰酸酯
组分
树脂组分
主要优/缺点
第一代
聚氨酯
MDI基
EO封端多元醇、二醇扩链剂、催化剂
优点：价廉
缺点：对水敏感，极易发泡；力学性能差等。
第二代
聚氨酯/聚脲
MDI基
EO封端多元醇、芳香二胺扩链剂、催化剂
优点：价格适中
缺点：发泡、力学性能一般。
第三代
聚脲
MDI基
m-TMXDI基
端氨基聚醚、芳香二胺扩链剂。
端氨基聚醚、脂肪二胺扩链剂。
优点：对温、湿度不敏感，力学性能好，耐老化性能突出。
缺点：价高
什么是聚脲技术?
喷涂聚脲弹性体（Spray Polyurea Elastomer，以下简称SPUA）技术是国外近十年来，继高固体份涂料、水性涂料、辐射固化涂料、粉末涂料等低（无）污染涂装技术之后，为适应环保需求而研制、开发的一种新型无溶剂、无污染的绿色施工技术，它是在反应注射成型（RIM）技术的基础上发展起来的，其主要原料是美国Texaco/Huntsman公司首先开发的端氨基聚氧化丙烯醚（端氨基聚醚），商品牌号为Jeffamine。又端氨基聚醚、液态胺扩链剂、颜料、填料以及助剂组成色浆（R祖分），另一组分则有异氰酸酯与低聚物二元醇或三元醇反应制得（A组分）。A组分与R组分通过美国Gusmer生产的H系列主机和GX-7系列喷枪进行喷涂或浇注聚脲弹性体。该工艺属快速反应喷涂体系，原料体系不含溶剂、固化速度快、工艺简单，可很方便的在立面、曲面上喷涂十几毫米厚的涂层而不流挂。SPUA技术全面突破了传统环保型涂装技术的局限。因此，使得该技术一问世，便得到迅猛的发展。
关于喷涂聚氨酯、聚氨酯（脲）、聚脲的定义
早期对喷涂聚氨酯、聚氨酯（脲）、聚脲的定义比较含混，即：将R组份中端氨基树脂和端氨基扩链剂含量在80%以上的体系，称为聚脲；将R组份中端羟基树脂和端羟基扩链剂含量在80%以上的体系，称为聚氨酯；介于两者之间的称为聚氨酯（脲）或混合体。
随着喷涂聚脲弹性体技术的发展，其定义也越来越清晰。根据最近美国"聚脲发展协会"对喷涂聚氨酯、聚氨酯（脲）、聚脲的定义是：
喷涂聚氨酯：是由异氰酸酯组份（简称A组份）与树脂组份（简称R组份）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。其中的A组份可以是单体、聚合体、异氰酸酯的衍生物、预聚物和半预聚物；预聚物和半预聚物是由端羟基化合物与异氰酸酯反应制得。其中的R组份必须是由端羟基树脂（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。
喷涂聚氨酯（脲）：也叫混合体（hybrid），它是由异氰酸酯组份（简称A组份）与树脂组份（简称R组份）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。其中的A组份可以是单体、聚合体、异氰酸酯的衍生物、预聚物和半预聚物；预聚物和半预聚物是由端氨基或者端羟基化合物与异氰酸酯反应制得。其中的R组份既可以是端羟基树脂，也可以是端胺基树脂；扩链剂组成，在树脂组份中，可以含有用于提高反应活性的催化剂。
喷涂聚脲：是由异氰酸酯组份（简称A组份）与氨基化合物组份（简称R组份）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。其中的A组份可以是单体、聚合体、异氰酸酯的衍生物、预聚物和半预聚物。预聚物和半预聚物是由端氨基或者端羟基化合物与异氰酸酯反应制得。其中的R组份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，但可以含有便于颜料分散的助剂。
聚脲技术的最新进展
虽然喷涂聚脲弹性体材料具有很多优点，但是，由于它在施工中对设备的高压力要求，造成反溅和颗粒状漆雾比较严重，没有特殊的慢体系物料，难以喷出比较光滑的表面效果。为此，国外公司进行了大量探索研究，例如：德国Nitroil公司新近开发的DAX4、DAX6、DAX8系列端氨基聚醚，在延长凝胶时间、改善力学性能、降低成本等方面，取得了一些进展；美国Elastomer Specialities公司，在研制低压喷涂聚脲弹性体技术方面，走在了前沿，推出了牌号为"Condor"的低压喷涂设备，它省去了主机加热器和管道加热器，缩小了设备体积。它采用静态混合杆替代对撞式混合室，减少了设备日常维护程序，消除了在多孔物体表面（例如：混凝土、泡沫）容易出现针孔的弊病，并大大简化了喷涂聚脲弹性体施工设备的配置，降低了日常维护费用。
虽然低压喷涂设备具有上述优点，而且能够在室温下进行小面积喷涂，但是，对于低温、大面积和垂直物面的喷涂，就显得力不从心。因此，低压喷涂设备仅仅是常规喷涂设备的一个补充，不可能完全替代以往的高温、高压喷涂设备。
喷涂聚脲弹性体技术发展大事记
年 代
重 大 事 件
1937～1940
合成高分子工业诞生，制成二异氰酸酯、二元醇、二元胺
1940～1950
聚氨酯弹性体和胶粘剂投入商业应用
1953
采用高压设备，制造出第一个具有商业价值的聚氨酯泡沫
1957
生产出第一批MDI及硬质聚氨酯产品
1960～1965
硬质聚氨酯泡沫投入建筑隔热保温应用
1968～1973
RIM技术诞生，高压设备用于制造大型模压零部件
1970～1980
JEFFAMINE聚醚工业化，并用作环氧固化剂
1978～1985
聚脲专利开始进入商业应用，JEFFAMINE聚醚用于RIM
1986
第一个芳香族喷涂聚脲弹性体配方在美国Taxco公司喷涂成功
1989
第一个脂肪族喷涂聚脲弹性体配方在美国Taxco公司喷涂成功
1991
喷涂聚脲弹性体技术在北美地区投入商业应用
1991～2000
喷涂聚脲弹性体技术在世界各地蓬勃发展
1995
黄微波等人开始喷涂聚脲弹性体技术前期研究
1996
黄微波率代表团赴美国考察弹性体喷涂设备（见图1、2）
1997
中国引进第一台喷涂聚脲弹性体设备（见图3）
1998
第一个芳香族喷涂聚脲弹性体配方在中国青岛喷涂成功（见图4）
1999
黄微波等人在国内连续发表专业文章，喷涂聚脲弹性体技术在我国投入商业应用，青岛海豚表演馆成为第一个应用实例（见图5、6）
2000
美国"聚脲发展协会"成立，第一届PDA年会召开；国内第一个喷涂聚脲弹性体技术专业网站（http://mcri.yeah.net）建立
2001
黄微波等人开始在国内申请喷涂聚脲弹性体发明专利(专利号01114995.5和01114996.7)
2002
第三届PDA年会召开，黄微波被接纳为海外理事。（授予证书见图7、8）
2003
中国聚脲网站（www.polyurea.con.cn）建立，黄微波出席第四届PDA年会及理事会
2004
美国聚脲发展协会PDA现任主席Ray Scott先生和Hanson公司总裁Lee Hanson先生于2004年2月访问了中国聚脲工业的诞生地——青岛。Ray Scott先生高度评价了黄微波研究员在推动中国聚脲事业发展方面做出的杰出贡献，并代表PDA协会将2004年度的“海外理事证书”授予黄微波研究员。（见图9,10）
2005
应美国聚脲发展协会（Polyurea Development Association,简称PDA）的邀请，协会国际理事黄微波研究员率中国代表团于2005年3月8日参加了在美国Mississippi州Biloxi举行的第六届PDA年会。在美访问期间，黄理事一行应邀参观了GRACO、PCSI、Interface等公司总部，并做了题为“喷涂聚脲弹性体技术在中国的发展与展望”的大会发言（见图11），受到了与会代表的热烈欢迎和高度评价,美国PDA协会充分肯定了黄微波理事在推动聚脲行业在中国地发展所作地突出贡献。
2005
由PDA协会国际理事黄微波研究员编著的国际上第一本关于喷涂聚脲弹性体技术的专著《喷涂聚脲弹性体技术》于2005年7月由化工出版社正式对外出版发行(见图12)。
2006
作为美国聚脲发展协会的国际理事，黄微波研究员应邀于2006年3月18～22日赴美参加了在洛杉矶举行的第七届PDA年会及理事会(见图13)。由其主编的《喷涂聚脲弹性体技术》一书得到了PDA协会的盛赞，称其为聚脲发展史上又一重要的里程碑。因作者的突出贡献，PDA授予其特别荣誉奖牌(见图14)。
喷涂聚脲弹性体专业术语
喷涂设备专用术语
Air Purge
空气自清洗
Air-Drum Mixer
大桶搅拌器
Bucket
方便小桶（5加仑）
Chamber
混合腔
Cylinder
油缸
Drum
原料大桶（55加仑）
Dual-Syringe
双注射机头
Electric
电动
Flush Air Harness
空气清洁器
HEPA Filter(High Efficiency Paticulate Air Filter)
高效微粒空气过滤器
HPIM（High Pressure Impingement Mixing）
高压碰撞混合
Hose
软管
Hydraulic
液压
Impingers
对撞冲击
Impregnation
注入，浸透
Mechanical Purge
机械自清洁
Mobile Spray Rig
保温施工专用车
Module
混合室
Moisture Trap
除湿器
PCD(Pattern Control Disk)
模式控制盘
Plural Component Spray
双（多）组份喷涂
Pneumatic
气压驱动
Proportioner
主机
Pump Lube
泵用润滑油
Pump Ratio
比例泵
Rheostat
变阻器
Spray Gun
喷枪
Spray Pattern
雾化状态（喷流型式）
Trailer
简易施工车
Transfer Pump
抽料泵
Valving Rod
阀杆
原料与助剂
accelerator
促进剂
additive
添加剂
adhesion promoter
附着力促进剂
adhesive
胶粘剂
aliphatic
脂肪族的
amine terminated polyether
端氨基聚醚，简称ATPE = polyetheramine
anti-foaming agent
消泡剂
antioxidant
抗氧剂
antistatic agent
抗静电剂
aromatic
芳香族
catalyst
催化剂
chain extender
扩链剂
crosslinking agent
交联剂
cure agent
固化剂
decelerant
减速剂
diisocyanate
二异氰酸酯
elastomer
弹性体
elastomeric coating
弹性体涂料
emulsifying agent
乳化剂，=emulsifier
epoxy resin
环氧树脂
filler
填料
flame retardant
阻燃剂
flatting agent
消光剂
hydroxyl terminated polyether
端羟基聚醚
ISO, isocyanate
异氰酸酯
MEK(methyl ethyl ketone=butanone)
甲基乙基甲酮，丁酮
mildewcide
防霉剂
molecular sieve
分子筛
pigment
颜料
polyester (diol)(或PES)
聚酯（二醇）
polyether(或PET)
聚醚
polyetheramine
端氨基聚醚
polyol
聚合物多元醇
promoter
促进剂
reducer
稀释剂
release agent
脱模剂
retarder
抑制剂
stabilizer
稳定剂
surfactant
表面活性剂
thinner
稀释剂
TSP(trisodium phosphate)
磷酸三钠
vapor retarder
蒸汽缓凝剂
原材料与助剂
用于喷涂聚脲弹性体的主要原料有异氰酸酯、端胺基聚醚、扩链剂等。
1.异氰酸酯：喷涂聚脲弹性体体系最常用的二异氰酸酯使MDI和液化MDI。TDI由于蒸汽压高，喷涂时气味大，一般不采用。
2.端胺基聚醚：其与异氰酸酯反应速度极快，无需任何催化剂。国际上只有少数几个公司生产，其中Huntsman公司的伯胺基（端胺基）氧化丙烯产品（商品牌号Jeffamine®)在聚脲喷涂技术发展中起了很大的作用。下表列出了其部分系列牌号。目前国内还没有端胺基聚醚生产，而进口产品价格贵，导致了聚脲成本偏高。
3.扩链/交联剂：常用的小分子二醇及二胺类扩链剂都可用于喷涂聚脲体系。目前主要采用芳香族位阻二胺为扩链剂。在喷涂体系中也可采用交联剂，如三羟甲基丙烷（TMP)、低分子量聚氧化丙烯三醇胺Jeffamine T-403。
4.助剂/色料：为提高涂层的耐候性及其他性能，在配方设计时，通常会依据需要添加适当的助剂,如抗氧剂、紫外吸收剂或阻燃剂等。同时为了使涂层具有美观的颜色，可加入各种色料。
聚氨酯/聚脲产品的应用种类和应用范围
聚氨酯/聚脲产品的应用种类和应用范围
应用种类
应用范围
储罐/储槽
地上内部，地上外部，地下内部，地下外部
管道
地上内部，地上外部，地下内部，地下外部
核电站外壳
防止核辐射和腐蚀
管道接口
地上和地下管道接口
电杆和塔
防腐及紫外线下不变色, 如公用工程电杆，通讯塔, 风塔等等
食品、饮用水容器结构
符合各种食品，饮用水标准的涂层
污水处理
各种用于污水处理的容器或储槽
家具和搁架，木头
各种家具和搁架，各种木制底漆
船舶
船舶水下防腐
石油化工，重工业，交通运输设备，包括卡车，火车，农业
在这些领域的容器，如车皮，反应器, 油水分离器等等
一般环境到恶劣环境下的浸没服务
包括许多条件下的涂层，包括一般容器，污水容器，(污)水储池，弱酸弱碱容器，强酸强碱容器，游泳池，水池，泵，纸浆容器，化工处理容器，石油化工容器，反应器，水下或地下桩子，地下防水，屋顶防水等等
修补材料
各种手工修补剂，用于局部修补
基于应用类别和工业的聚氨酯/聚脲产品应用
应 用 类 别
具 体 描 述
主 要 应 用 工 业
防 腐 工 程
弱酸弱碱，强酸强碱槽/罐/容器，
石油化工储罐内外衬里，管道内外衬里，电镀槽衬里，海上钻井平台防滑甲板，
舰船甲板及舱室地面
化工工业，石油化工工业，
造船工业，采矿业(金属矿)，
煤炭工业，水和污水处理
防腐和防紫外线工程
除了防腐外，它们还暴露在紫外线下
化工工业，
石油化工工业，
造船工业
耐 磨 工 程
卡车耐磨衬里，
钢缆传送带，纤维传送带，
滚筒架, 筛架, 排放斗，
过滤器罩斗, 浮动电解槽，
洗矿槽, 滑轮，泵，
旋流器，泥沙分离器，
分样筛，振动磨，自动化进料器 等等
汽车/卡车工业(交通运输)，
采矿业(金属矿)，煤炭工业，
自动化工业，航天工业
防 护 工 程
发电厂冷却水塔，除盐水箱，淡水箱，
废水池防腐，烟道、除尘器内外喷涂，废、污水处理池及管路，
储水池，储酒罐，游泳池，水族馆等
水和污水处理(城市公用工程)，
电力工业(火力发电厂)，
原子能工业(核电站)
食品,制药工业
制药厂车间、酒店厨房内墙及地面，
啤酒厂原料车间内墙及地面，
食品、饮料厂车间仓库，食品仓库
食品工业，制药，农业
公 用 工 程
通讯塔，风塔，电杆
民用工程，公用工程
高 级 防 水 工 程
厂房、仓库、建筑屋面、
冷库、水库、隧道、
地下工程高空水滑道、
洁具的制作或修复
土木工程，桥梁，水利工程，
民用工程，公用工程
防 辐 射 工 程
反应堆外壳的泄漏控制，倾注槽，
废燃料，接收和废弃燃料舱，废弃喷淋槽
原子能工业(核电站)
军 事 工 程
加工、成品车间仓库
军事工业
修补,维护工程
各种局部工程维护和修补
各种工业
喷涂聚氨酯/聚脲技术在防水保温中的应用
摘 要：介绍了喷涂聚氨酯／聚脲弹性体技术及其在防水保温中的应用，并就这一技术的推广提出了用可再生资源（蓖麻油）代替石化产品的方法。
关键词：喷涂聚氨酯／聚脲；防水与保温；蓖麻油
《中国建筑防水》杂志2005年11期发表了《防水技术在外墙外保温中大有可为》的文章，特别指出推广外墙外保温需要防水技术的支持。笔者在此谈谈喷涂聚氨酯／聚脲技术在防水保温中的应用。
1 概述
喷涂聚氨酯／聚脲技术是国外继高固体分涂料、水性涂料、光固化涂料、粉末涂料等低（或无）污染涂装技术之后，为适应环境保护需求而研制、开发的一种新型无溶剂、无污染的绿色施工技术。喷涂弹性体（包括聚氨酯、聚氨酯／聚脲、聚脲）技术是在聚氨酯反应注射成型（RIM）技术的基础上，于20世纪70年代发展起来的。它继承了RIM撞击混合原理，却突破了RIM必须使用模具的局限性，将高速反应瞬间固化的特点扩展到一个全新的领域，极大地扩大了聚氨酯的应用范围。因此，该技术一问世便得到迅速发展，国内海洋化工研究院、江苏化工研究所、广州秀珀化工有限公司率先进行了研究开发。
但总体来说，喷涂聚氨酯／聚脲弹性体技术发展比较缓慢，归结起来主要原因有二：
1）主要原料端氨基聚醚和液体胺类扩链剂（如二乙基甲苯二胺等）价格贵，导致产品成本高，用户难以接受。
2）所用喷涂设备（高压无气热喷涂机）价格昂贵，中小型企业在市场尚不明朗的情况下，不愿投资。
经过近几年的努力，情况有所变化，喷涂聚氨酯／聚脲技术逐渐完善；端氨基聚醚和二乙基甲苯二胺等主要原材料国内也可生产，价格在回落；高压无气双组分喷涂机有所改进（电动泵取代液压泵，重量减轻、功能增加），价格也在下降，特别是有了国产设备，且价格极具竞争力。这给喷涂聚氨酯／聚脲技术的推广创造了条件。
2 喷涂聚氨酯／聚脲的优点
1）聚氨酯／聚脲涂料100％固含量，不含任何挥发性有机物（VOC），对环境友好，在通风条件差的环境中施工安全；施工时不受环境温度、湿度影响；与混凝土金属、木材、塑料沥青粘接力强。
2）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。
3）配方体系可调，硬度范围广。也可像普通涂料一样加入各种颜料，喷涂成不同色彩的厚涂膜。
4）施工采用高压无气热喷涂机，A、B组分在喷枪中撞击混合、瞬间喷出。施工方便，效率极高；一次施工即可达到设计的厚度，克服了其他材料多道施工的麻烦。
5）喷涂后基层原形再现性好．涂层连续、致密、无接缝、无针孔，美观实用
6）涂膜具有优异的理化性能，如拉仲强度、伸长率、耐磨性、耐老化防腐蚀等。
喷涂聚氨酯／聚脲广泛应用于建筑防水、保温、防腐、耐磨衬里、地坪（包括运动场地、混凝土保护）、装饰、布景道具等众多领域，本文仅对其在防水、保温中的应用加以讨论。
3 聚氨酯／聚脲在防水、保温中的应用
3．1 建筑防水
目前，市场上高档防水涂料以聚氨酯和水性丙烯酸为主。水性丙烯酸涂料耐候性好，缺点是低温和高湿的条件下不能施工，透气性高、不能封闭水汽。聚氨酯防水涂料色彩艳丽，防水性能好，但施工时受湿度的影响易发泡，立面易流淌，而且易褪色，耐老化性能欠佳，施工进度较慢
喷涂聚氨酯／聚脲则不同，因为其自身柔韧性好、耐老化、强度高，即使在混凝土开裂的情况下，不但自身不会断裂，而且还能将混凝土紧紧抓住，起到防水和保护作用，特别适用于高档建筑的屋面防水处理。广州秀珀还成功地将其应用于地下基层的防水。由于采用专用设备喷涂成膜工艺，聚氨酯／聚脲防水结构整体性好、无接缝，避免了卷材接缝可能造成的渗漏，施工效率极高。此外，该技术在生产、施工和使用过程中不使用溶剂，无有毒有害物质释放，有利于环境保护．喷涂聚氨酯／聚脲对环境温度、湿度不敏感，既适用于我国寒冷的北方，也适合潮湿多雨的南方。
3．2 防水保温复合体系
喷涂聚氨酯硬泡作为屋顶防水保温材料，在我国已有10年的历史，它具有优良的保温、绝热性能，还具有容重小、隔音、耐化学腐蚀、耐温、耐燃及不透水性等特点、是集防水保温于一体的好材料。仪征市久久防水保温隔热工程有限公司还将其成功应用在外墙保温中。喷涂聚氨酯硬泡在户外使用时需要加保护层。目前国内常用的保护层有水泥砂浆（聚合物砂浆）和耐候性好的丙烯酸涂料等。但在保温层表面施工水泥砂浆后，砂浆中的水分会渗透到聚氨酯泡沫的开口孔隙中，严重影响其保温效果。在墙面（立面）施工还容易坠落。丙烯酸涂料无毒无味、易清洁，可做成各种颜色，其缺点是不耐磨、低温韧性不足，没有一定厚度。而喷涂聚氨酯／聚脲弹性体保护层，施工方便快捷，综合性能优异，既可用于上人的屋顶，也可用于外墙的保温防水，还能起到装饰作用，是理想的防水保温材料之一。该材料在我国的冷库建设中已应用多年。另外，近年来国外在大型公共建筑的外墙结构中．采用喷涂聚氨酯／聚脲和聚苯乙烯保温板的复合防水保温体系，这种新型复合体系最大的优势在于外墙立面造型千变万化、丰富多彩。
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层，喷涂聚氨酯／聚脲比传统的防水涂料及橡胶卷材（高分子片材）更适合在隧道等高难度工程中应用，为新建隧道提供了一种方便可靠的防水技术。著名的美国波士顿地铁隧道和中国香港地铁隧道，均使用了聚脲作为防水层。美国北卡罗来纳州的高速公路隧道是聚脲防水工程的又—成功实例。该隧道墙面为修筑在岩石上的混凝土，由于存在渗漏问题，导致基础结构逐渐老化、电气泄露、容易短路以及长时间的腐蚀，甚至会导致岩石滑塌的危险。通过广泛的调研，决定使用聚脲对隧道进行修复，这主要基于聚脲具有耐腐蚀、耐老化、附着力、好可低温施工等优点。施工后的聚脲弹性好，混凝土接缝处不易渗漏。
4 蓖麻油在喷涂聚氨酯／聚脲中的应用
由于端氨基聚醚价格昂贵，使得喷涂聚氨酯／聚脲技术难以在短期内大规模普及。然而，用蓖麻油制备的喷涂聚氨酯／聚脲涂料应用在一些环境比较干燥的场合，完全可以满足防水、保温、铺装、防腐的要求，确为较经济的选择。
在喷涂聚氨酯／聚脲B组分（R组分）中，聚醚多元醇的羟值控制在25～l 050；官能度选择范围在2～6之间。蓖麻油的羟值大于160、羟基官能度为2、7，正好适合在B组分中使用。蓖麻油属可再生资源，价格较低，来源充足，较之石油化工原料更具竞争性，以其生产的喷涂聚氨酯／聚脲性价比高，市场广阔。
深圳市奥顺达实业有限公司选用蓖麻油制备了两个型号的喷涂聚氨酯／聚脲涂料，性能指标如表1。
表1 蓖麻油型喷涂聚氨酯／聚脲涂料性能指标
型号
拉伸强度
／MPa
断裂延伸率
／％
硬度
／A
胶凝时间
／s
耐磨指数
／m
SHA I
≥6
≥80
80±5
1～3
≤17
SHAⅡ
≥l0
≥300
90±5
2～4
≤30
该涂料的耐腐蚀性也很好：用30％硫酸、30％氢氧化钠、5％盐水、汽油、煤油、去离子水浸泡168 h（21℃）无变化。可广泛用于建筑物防水（屋面、污水处理池、水上娱乐场、垃圾掩埋场），还可用于篮、排球及羽毛球等运动场地，过街天桥、车间、仓库、停车场地坪，有化学腐蚀的场地，管道防腐，影视场景和道具的制作等。
5 结语
用蓖麻油替代端氨基聚醚生产的聚氨酯／聚脲涂料，性价比高，是推动喷涂聚氨酯／聚脲弹性体技术应用的措施之一。应用可再生资源替代我国缺乏的石化资源，符合我国建设节约型社会、促进可持续发展的政策。
喷涂聚脲弹性体技术应用展望
吴怀国，赵德海， 孙志恒
(中国水利水电科学研究院 结构材料研究所，北京 100038)
摘要：本文首先简要讨论了水工泄水消能建筑物抗冲磨材料的工程应用情况和存在的问题，以及目前的研究趋势。详细阐述了喷涂聚脲弹性体材料及其配套施用技术的独特性能，综述了该项技术在国内外的应用状况，展望了其在水利水电工程中的应用前景。
关键词：水工泄水建筑物； 抗冲磨材料； 喷涂聚脲弹性体
中图分类号：TV49 文献标识码：A
1 抗冲磨材料及现状
水工泄水消能建筑物如大坝的溢洪道、泄洪洞、泄水孔、溢流坝、消力池等表面遭受高速水流和含沙水流冲磨和气蚀破坏的问题，多年来一直未能得到较好的解决，国家每年都要投入大量的人力和财力对这些关键部位进行修补处理。随着我国水利水电建设的大力开发，西南地区一批高水头、大流量高坝的建设，对于泄水消能建筑物表面抗高速含沙水流冲磨和气蚀破坏的问题越来越受到人们的重视，这其中除了水工设计方面的技术研究以外，采用性能优异的抗冲耐磨材料至关重要[1,2]。
传统的水工泄水消能建筑物表面的抗冲耐磨材料主要有：高强混凝土、钢板衬砌和贴附、纤维增强混凝土、环氧树脂砂浆和涂层、丙烯酸酯及其它类型乳液改性砂浆或混凝土、硅粉混凝土等，但是这些材料存在着各自的应用局限性[3]。随着高强、高性能混凝土技术的发展，高强、高性能混凝土技术在水利工程中得到较多的应用，如二滩水电站水垫塘底板表面采用40cm厚的硅粉混凝土R28600、小浪底导流洞、排沙洞段及溢洪道采用了C70硅粉混凝土。由于高强混凝土施工中容易产生裂缝及其它技术问题，影响到工程的使用效果，其抗冲磨防护能力依然未能达到理想的效果[4]。
为解决或减缓泄水消能建筑物的抗冲磨和气蚀破坏问题，目前主要从两个方面考虑：一方面继续研究高强度、高性能混凝土的应用技术；另一方面是采用新型有机高分子复合材料抗冲磨技术，利用特种高分子材料的高强度、高韧性特点来解决高速含沙水流的冲击磨损。以往这方面的研究多是针对环氧树脂的改性，以改变其脆性、提高断裂韧性和抗冲耐磨性能。西安交通大学材料科学与工程系研究了环氧树脂与聚氨酯互穿聚合物网络技术，使改性环氧树脂的抗冲磨和气蚀能力提高了10倍以上[5]，南京水利科学研究院采用呋喃树脂改性环氧亦提高了其抗冲磨性能[5]。但是，由于环氧树脂分子量小，其固化物结构中存在大量的容易受紫外线氧化的C—O键，使得其抗老化能力很差；环氧树脂线胀系数较大，在环境气候和不断变化的荷载作用下容易发生龟裂、起翘和脱层，而且施工不方便，又有一定的污染性挥发物存在，所以工程的适用性差，未能在工程中得到大量的使用。
20世纪90年代，美国率先开发出喷涂聚脲弹性体技术，这种新型材料所具有的优异的抗磨蚀性能、耐老化性能、抗腐蚀及独特的施工性能为人们所关注，该技术已经在工民建、机械工业和民航机场跑道等方面得到了广泛应用。国外称喷涂聚脲弹性体技术是喷涂工业技术的一次革新，其优异的物理力学性能及适用性能将给多个行业带来全新的发展，创造巨大的社会和经济效益。
结合国电公司的重点研究项目“高速水流下新型抗冲磨材料的开发研究”，作者对聚脲弹性体喷涂技术的国内外研究状况进行了调研，并结合水工建筑物的特点积极开展喷涂聚脲弹性体抗冲磨技术的应用研究工作，希望能为水利水电工程泄水建筑物表面的抗冲磨和气蚀保护层提供一条新的有效的解决途径。
2 喷涂聚脲弹性体技术[7～10]
2.1 喷涂聚脲弹性体技术及其性能特点 喷涂聚脲弹性体技术(Spraying Polyurea，SPUA）是美国Texaco化学公司于1991年开发的，它是在聚氨酯反应注射成型（RIM）技术的基础上发展起来的，结合了聚脲树脂的反应特性和RIM技术的快速混合、快速成型的特点，可以进行施工现场各类大面积形状复杂的表面涂层处理。采用这种工艺技术，基于聚脲树脂的反应特点，通过调整反应体系中材料的配比得到不同性能和不同固化时间涂层，不同柔性、韧性到硬度较大的各类耐冲击磨损涂层，其固化时间可以调节，从几秒到很长时间。SPUA喷涂的聚脲弹性体涂层的主要性能特点如下：（1）不含催化剂，可以实现所需要的快速固化时间；可在任意曲面、斜面及垂直面上喷涂成型，不产生流挂现象，可在5s左右达到凝胶（一般在30～50s左右)，1min即可达到步行强度，对水分和湿气不敏感，施工时不受环境温度、湿度的影响，可以在潮湿环境和界面上固化而不影响其性能，在0℃左右施工不影响其施用性。(2)100％的高固含量，无任何溶剂和影响强度的助剂，无污染，对环境影响小，是真正的不含有机挥发物（Volatile Organic Conten）的绿色产品。（3）具有非常优异的柔韧性、耐磨性、高黏接性能及本体拉伸强度等物理力学性能。对钢材、铝、混凝土、沥青等底材有着非常良好的黏接强度，自身的耐老化性能也十分突出。（4）优良的耐高、低温性能，在-25℃～150℃温度范围内能具有良好的热稳定性能，可以长期使用。（5）可以根据配方调节，得到从软橡胶（邵A硬度30）到硬质弹性体（邵D硬度65）的不同性能的材料。（6）可以加入各种颜料制成不同颜色制品；可掺入其它填料如短玻璃丝纤维等对材料进行增强。（7）采用专用施工设备，施工效率高。
2.2 聚脲弹性体材料的物理力学性能 这种喷涂聚脲弹性体材料有着非常优越的物理力学性能，分别见表1、表2和表3所示。其中用UVB-313灯进行抗紫外线连续耐老化试验，试验温度为50℃，试验时间为3871h。
表1 聚脲弹性体的综合物理力学性能
物理力学性能
性能指标
物理力学性能
性能指标
拉伸强度/MPa
10.0～27.5
与钢板的黏接(喷砂处理/MPa
>13.7
邵尔硬度
30A～65D
与铝的黏接/MPa
>13.7
撕裂强度/(kN·m-1)
43.9～105.4
耐磨性能(阿克隆法)/mg
≤45
伸长率(%)
420～1000
冲击强度/(kg·cm)
≥50
与混凝土黏接/MPa
>2.8
表2 聚脲弹性体的低温物理力学性能(-20℃)
物理力学性能
性能指标
拉伸强度/MPa
>10
撕裂强度/(kN·m-1)
43.9～105.4
伸长率(%)
100～500
表3 聚脲弹性体涂层的耐老化性能
物理力学性能
老化前
性能指标
拉伸强度/MPa
13.5
13.5
撕裂强度/(kN·m-1)
76.4
84.4
伸长率(%)
137
110
2.3 喷涂机具专用设备 在水利部“948”项目的资助下，中国水利水电科学研究院结构材料研究所从美国购买了PUA专用喷涂机具，其主要性能特点如下：(1)主机。主要功能为按一定配比供料，对材料加热保温(可从室温加热到77℃)，加压(高达20～30MPa)输出等。空机重量175kg(机器工作时重333kg)；外型尺寸119cm×102cm×56cm；电源为45A、三相220Vk、50Hz；气源压力0.70～0.85MPa；物料输出量2～18kg/min；外接输出管线长度为3.0～94.4m。(2)喷枪系统。Gusmer公司设计制作，它有一个尺寸很小的混合室，可以借助主机的高压，实施高温、高压、对撞式冲击混合，从而达到A、B两组分物料均匀混合后再喷射出去。它的重量为1.5kg；外型尺寸为23cm×24cm×11cm；气源压力0.70～0.85MPa；物料输出量2～18kg/min。
3 应用研究现状及其在水利水电工程中的应用展望[11,12]
由于SPUA优异的物理力学性能，耐老化性，快速、方便的施用性能，在国外已经在防渗、防水、防腐和抗磨涂层等方面得到非常广泛的应用。我国于20世纪末在引进国外技术的基础上进行了相关的研究和应用，已经应用于各类地坪、船体涂层、建筑防渗涂层等，并开始在机场跑道和矿山耐磨设备等方面的应用，但水利水电工程中尚未见应用研究报道。海洋化工研究院在钢板上喷涂PUA涂层后进行了在15m/s流速的实海中实验，结果显示出了PUA涂层有非常好的抗水流冲磨和空蚀能力，而平行进行的普通钢板的冲磨和空蚀破坏则较严重，图3所示为涂层PUA和未加涂层的钢板在实验前后的对比情况。
未涂PUA的钢板冲磨试验前后情况(各两块) 涂有PUA涂层的钢板冲磨试验前后情况(各两块)
图3 钢板抗海水冲磨试验前后照片
通过对聚脲喷涂弹性体技术的研究和应用，人们发现在拥有好的配方基础上，用好SPUA技术关键在于要解决好两个方面的问题：基底界面的底涂处理和喷涂机具操作工艺的掌握。在水利水电混凝土工程中，由于多数混凝土工程的特点是混凝土表面不同程度的处于潮湿或有水状态，而喷涂聚脲涂层必须要在绝对干燥的界面上才有很好的粘结力，因此解决好潮湿界面的底涂是水利水电工程中应用的关键所在，为此，作者正在积极开展针对配套的SPUA潮湿界面的底涂材料的研究，预计很快可以在工程上得到应用。
参考文献：
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[3] James R Graham,et al.Erosion of Concrete in Hydraulic Structures[R].ACI 210R-93.
[4] 雷爱中.向家坝水电站抗冲耐磨材料调研报告[R].北京：中国水利水电科学研究院结构材料研究所，2003.
[5] 茅素芬，肖丽.聚氨酯/环氧树脂共混物的形态结构及其力学性能[J].高分子材料科学与工程，1996，12(1)：85-90.
[6] 徐雪峰，施猛杰，胡迪春.水工泄水建筑物抗冲耐磨涂料的研究[J].化学建材，2003，(2)：15-16.
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[8] Primeaux D J.A Study of Polyurea Spray Elastomer System[J].High Solids Coatings,1994,(15):2-7.
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[11] John Henningsen.Polyurea:Leading a revolution in coating technology[J].Paint and Coatings Industry,2002,(1):58-63.
[12] Bikun W.Coatings group outlines strategy[J].Concrete Products,2002,(1):41-46
喷涂聚脲弹性体技术及在运动场地建设中的应用展望
张春燕 钟明宝
（聊城大学体育学院 山东 聊城 252059）
现代生活质量的提高，尤其是我国城市化的进程加快，人们对运动设施需求量越来大，要求也越来越高，在科技高速发展的现代社会与市场经济的发展中，应用于运动场地的材料也会越来越多，在运功场地的地面铺设中，近年来兴起的一种适应环保需求而研制、开发的一种新型绿色材料——喷涂聚脲弹性体（Spray Polyurea Elastomer，以下简称SPUA）。SPUA技术是继高固体分涂料、水性涂料、光固化（ＵＶ）涂料、粉末涂料等之后研制的一种新型无溶剂、无污染的喷涂技术，是喷涂工业技术的一次革新，该技术可广泛应用于石油化工、防水工程、道具制作、车间地坪、体育设施工程等领域，其优异的物理力学性能及适用性能将给建设、机械、化工矿山等行业带来全新的发展，尤其是出色的防滑，耐磨性能，能有效地防止运动员滑倒或摔伤，提高运动成绩，且外观非常均匀，美观实用。作为一种绿色与高科技含量的喷涂聚脲弹性体，必将在我国运动设施建设中呈现出十分广阔的应用前景。本文主要通过该技术的基本性能特点和施工工艺介绍，促进该技术在体育场地设施中的推广与应用，为提高体育设施的科技含量，更好的服务于人们对体育运动和健身活动。
1 SPUA的研发历程
SPUA技术的发展，德国、美国发源地，最早开发喷涂聚氨酯（SPU）以及聚氨酯/聚脲弹性体技术的是Bayer、BASF、Futura和Uniroyal公司。20世纪80年代中期，Austin在实验室，研发成功SPUA技术。20世纪90年代，美国率先开发并投入商业应用，显示出其优异的综合性能，经过不断的总结和提高。目前，北美地区已逐步淘汰SPU/SPUA体系，正全面推广SPUA体系，澳大利亚、日本和韩国在九十年代分别引进该技术，并相继投入商业应用。由于研发APUA配方和工艺的难度比较大，澳大利亚及东南亚一般采用从设备到原料全盘进口、或合资建厂的办法。我国海洋化工研究院在1995年首先开展APUA技术的前期探索研究工作，随后几年国内厂家开始购置设备，进行产品设计和开发具有自主知识产权的APUA配方体系，并已推出适合我国国情中、低价位水平为SPUA（Ａ）系列化产品和具有自主知识产权的关键原材料Ａ621系列端氨基聚醚，2003年1月通过了国家经贸委组织有关专家的技术鉴定，达到国际先进水平, 为我国“喷涂聚脲弹性体技术”的大规模推广和普及提供了可靠的保证，并在青岛、上海、大连等工程中成功应用。
2 SPUA的基本性能
SPUA材料的主要原料是由异氰酸酯组份（简称A组份）与氨基化合物组份（简称R组份）反应生成的一种弹性体物质。其中的R组份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，但可以含有便于颜料分散的助剂。根据喷涂聚氨酯（脲）弹性体技术所用材料的组成和特性的不同，该领域的喷涂技术从聚氨酯（PU）、聚氨酯/聚脲（PU/PUA）、纯聚脲（PUA）到现在的喷涂3个阶段。SPUA技术是在聚氨酯反应注射成型（RI）技术的基础上发展起来的，结合了聚脲树脂的反应特性和RIM技术的快速混合、快速成型的特点，可以进行施工现场各类大面积形状复杂的表面涂层处理。采用这种工艺技术，基于聚脲树脂的反应特点，通过调整反应体系中材料的配比得到不同性能和不同固化时间涂层，不同柔性、韧性到硬度较大的各类耐冲击磨损涂层，其固化时间可以调节，从几秒到很长时间。SPUA喷涂的聚脲弹性体涂层的主要性能特点如下：
1）不含催化剂，可以实现所需要的快速固化时间；可在任意曲面、斜面及垂直面上喷涂成型，不产生流挂现象，可在5s左右达到凝胶(一般在30～50s左右)，1 min即可达到步行强度，对水分和湿气不敏感，施工时不受环境温度、湿度的影响，可以在潮湿环境和接口上固化而不影响其性能，在-28℃左右施工不影响其施用性。
2）100%的高固含量，无任何溶剂和影响强度的助剂，无污染，对环境影响小，是真正的不含有机挥发物的绿色产品。
3）具有非常优异的柔韧性、耐磨性及本体拉伸强度等物理力学性能。对钢材、铝、混凝土、沥青等底材有着非常良好的连接强度，自身的耐老化性能也十分突出。
4）优良的耐高、低温性能，在-25℃~150℃温度范围内能具有良好的热稳定性能，可以长期使用。
5）可以根据配方调节得到从软橡胶（邵A硬度30）到硬质弹性体（邵D硬度65）的不同性能的材料。
6）可以加入各种颜料制成不同颜色制品，可掺入其它填料如短玻璃丝纤维等对材料进行增强。
7）采用专用施工设备，施工效率高。
SPUA材料有着非常优越的物理力学性能，分别见表1、表2和表3所示。其中用UVB- 313灯进行抗紫外线连续耐老化试验，试验温度为5 0度，试验时间为3871 小时，耐老化性能无与伦比。SPUA材料的多种优良性能，无不与SPUA材料稳定的分子结构有关。
表1 聚脲弹性体的综合物理力学性能
物理力学性能 性能指针
物理力学性能 性能指针
拉伸强度（MPa） 10—27.5
邵氏硬度 30A-65D
撕裂强度 (KN/m) 43.9-105.4
伸长率 (%) 420—1000
与砼粘接( MPa) >2.8
与铝板的粘接(喷砂处理) >13.7
与铝的粘接MPa >13.7
耐磨性能 小于45
冲击性能 大于50
表2 聚脲弹性体的低温物理力学性能(零下20度)
物理力学性能
性能指针
拉伸强度（MPa）
>10
撕裂强度 (KN/m)
43.9--105.4
伸长率 (%)
100--500
表3 聚脲弹性体涂层的耐老化性
物理力学性能
老化前
力学性能
拉伸强度（MPa）
13.5
13,5
撕裂强度 (KN/m)
76.4
84.4
伸长率 (%)
134
110
3 SPUA技术的施工工艺
喷涂聚脲弹性体技术是在聚氨酯反应注射成型技术的基础上发展起来的，结合了聚脲树脂的反应特性和RIM技术的快速混合、快速成型的特点。采用这种工艺技术，通过调整反应体系中材料的配比得到不同性能和不同固化时间涂层，不同柔性、韧性到硬度较大的耐冲击磨损涂层，其固化时间可以调节，从几秒到很长时间。喷涂聚脲弹性体技术的关键主要有两方面，一是氨基聚醚、液态胺扩链剂与异氰酸酷的反应原理及其工业化，二是喷涂所需要的专业化设备。
3.1 设备要求
由于A ，R组分的化学活性极高，混合后粘度会迅速增大，ＳＰＵＡ物料的固化速度极快, 对喷涂设备的要求远远超过对ＳＰＵ和ＳＰＵ/ＳＰＵＡ，如果没有适当的混合及成型设备，这一反应是不可控制的。设备概括起来有五方面：1）平稳的物料输送系统；2）精确的物料计量系统；3）均匀的物料混合系统；4）良好的物料雾化系统；5）方便的物料清洗系统。具体为H-35主机1台，GX-7-400喷枪1把，抽料泵2支，洗枪罐1个，加热保温管18～93米；10公斤、0.8立方米空压机1台，10公斤、0.8立方米油水分离器1台，5吨保温集装箱车1辆，10～15KW发电车1辆。
3.2 操作方法
喷涂设备由H系列主机和GX-7系列喷枪组成。施工时将主机配置的2支抽料泵分别插入装有A、R原料桶内，借助主机产生的高压（24Mpa）将原料推入喷枪混合室，进行混合、雾化后喷出。在到达基层的同时，涂料几乎已近凝胶，5～10s后，涂层完全固化。一次喷涂厚度为1.5mm左右，达到规定厚度只需反复喷涂（间隔5s以上），涂层总成膜厚度不限。可根据用户的要求喷涂不同色彩的材料。一些工程（如乒乓球、羽毛球等球类比赛场地）对材料的抗湿滑性有较高的要求。若采用普通橡胶、塑料或涂料等材料，由于运动员比赛时大量出汗，易产生湿滑现象，不仅影响比赛正常进行，还会造成人员受伤。SPUA材料在潮湿状态下的摩擦系数与干燥状态的相差较小，且可利用喷涂技巧人为制造均匀的“自防滑”粗糙表面，产生良好的抗湿滑性能。由于表面颗粒与基材材质的组成一致，使喷涂得到的防滑结构具有良好的耐磨性，长期使用不会脱落，其性能明显优于人工铺撒橡胶粒的防滑结构，特别适合于防滑要求较高的场所。
3.3 工艺流程
1） 基础处理：运动场地面基础一般为水泥基础或沥青混凝土基础。基面需坚实、完整、清洁、无尘土、无疏松结构。混凝土表面的水泥浮浆、油脂等需用钢刷、凿锤、喷砂等方法除去。裂缝、空洞需事先修补好。
2） 检查找平层干燥度，彻底清除表面灰尘，保证防水层良好附着，喷涂聚脲涂层必须要在相对干燥的接口上才有很好的粘结力。
3） 在干燥、清洁的基层上喷涂1道封闭底漆。
4） 喷涂SPUA聚脲弹性体厚度约为1.5mm，原料体系、主机压力及喷枪移动速度视涂层性质（如厚度、耐老化等）确定。网球场、排球场、篮球场等一般厚度为4～10mm。 可根据用户要求施工。
5） 用聚氨酯密封剂封边处理。
6） 对有要求的工程在SPUA材料表面铺撒金刚砂、石英砂和橡胶粒等防滑粒料。也可通过调节喷涂工艺，即通过调节体系的凝胶时间和喷枪角度, 获得具有均匀颗粒的自防滑毛面，以满足特殊工程的防湿滑要求。这是传统的手工浇注法望尘莫及的。
7） 施工缝、端头缝、穿墙管等不必单独处理，可连续喷涂。施工结束后不必养护，一般1～2min即可上人行走，2h投入使用。
3.4 注意事项
1）通过对聚脲喷涂弹性体技术的研究和应用，人们发现在拥有好的配方基础上，用好SPUA技术关键在于要解决好两个方面的问题，即基底接口的底涂处理和喷涂机具操作工艺的掌握。
2）在SPUA材料表面铺撒防滑粒（如金刚砂、橡胶粒、石英砂等）的场合，可选用不含DETDA的“漫体系’(slow－system)，该体系中的胺扩链剂使用化学活性较低的仲胺或位阻型伯胺，以降低反应速度，延长凝胶时间，保证有足够的时间，使喷涂材料流平，铺撒防滑粒料。
4 SPUA技术发展展望
SPUA采用成套喷涂设备，输出量大，可连续操作，施工方便，施工效率高；而且几秒钟凝胶，几分钟即可达到步行强度，喷涂结束后10分钟后可达到步行强度，12小时即可投入正常使用，可在最短的时间使用，停工时间短；同时，SPUA材料对水分、湿气小敏感，施工不受环境温度、湿度的影响。在基层干燥的情况下，无论是北方寒冷季节还是南方梅雨季节，都可正常施工，对环境条件要求低。因此，SPUA料能够在较短的时间里在国内外广泛使用，与其具有优异的施工性能密不可分。
基于APUA技术的基本性能，对运动场地设施的建设带来极大的便利。首先，运动场地的建设具有周期长的特点，在施工过程中会遇到天气的变化，特别是南方的多雨和北方的冰雪，传统的技术于施工工艺往往会造成工期的延长，也会影响施工的质量。SPUA技术能较好的克服由此而带的施工困难，为施工技术带来极大的便利。第二，SPUA的材料具有通过调整反应体系中材料的配比得到不同柔性、韧性、硬度和颜色的涂层，适应体育运功中不同项目对场地设施的要求，具有很大的使用范围。第三，SPUA技术在运动场地的建设中，具有明显抗湿滑性，具有良好的防滑效果，能减少运动过程中因汗水等原因而造成的不必要的运动损伤。第四，在SPUA技术的施工过程或投入使用后，涂层均不产生有害物质和刺激性气味，是一种绿色材料，对环境保护极为有益。第五，SPUA具有固化效果，通过简单的施工方法，将材料从空中落下，形成均匀的防滑颗粒，同时也具有明显的消光效果，有利于灯光球场和电视转播。因此，如果推广应用SPUA技术，必将促进体育运动场地和设施建设质量的提高，满足人们对体育运动环境的需求，同时也会带动SPUA技术的不断完善和发展。
5 参考文献（略）
表1 环保型施工技术之比较
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，5秒钟凝胶，1分钟即可达到步行强度。
对湿气、温度不敏感，施工时不受环境温度、湿度的影响。
（可在冰上施工；在-28℃下施工；可在冰柜中固化）
双组分,100%固含量，不含任何挥发性有机物（VOC），对环境友好
可按1:1体积比进行喷涂或浇注，一次施工的厚度范围可以从数百微米到数厘米，克服了以往多次施工的弊病。
优异的理化性能，如抗张强度、伸长率、柔韧性、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，可承受350℃的短时热冲击。
可以像普通涂料一样，加入各种颜、染料，制成不同颜色的制品。
配方体系任意可调，手感从软橡皮（邵A30）到硬弹性体（邵D65）。
原形再现性好，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，克服了以往多层施工的弊病。设备配有多种切换模式，既可喷涂，也可浇注。
聚脲产品的应用领域
2002 年PDA统计资料:
全球聚脲的产量达到1.13万吨，销售额7500万美元 ，应用领域分布如下：
聚脲应用全球分布
2002 年PDA统计资料:
全球聚脲的最大消费在美国，其次为亚洲和欧洲，应用地区分布如下：
SPUA技术发展简史
聚脲在国内外的发展现状与趋势
喷涂弹性体（包括聚氨酯、聚氨酯-聚脲、聚脲）技术是在聚氨酯反应注射成型（Reaction Injection Molding 英文缩写 RIM）技术的基础上，于上世纪七十年代发展起来的。它继承了RIM技术的撞击混合原理，却突破了RIM必须使用模具的局限性，将瞬间固化、高速反应的特点扩展到一个全新的领域，极大地丰富了聚氨酯的应用范围，拓宽了人们对涂料、涂装技术的概念。正如聚氨酯、聚氨酯-聚脲、聚脲RIM技术的发展经历了①纯聚氨酯（PU）、②聚氨酯-聚脲（PU/PUA）、③纯聚脲（PUA）三个阶段一样，喷涂聚氨酯、聚脲弹性体技术也经历三个阶段（见下表）。
阶段
体系
异氰酸酯
组分
树脂组分
主要优/缺点
第一代
聚氨酯
MDI基
EO封端多元醇、二醇扩链剂、催化剂
优点：价廉
缺点：对水敏感，极易发泡；力学性能差等。
第二代
聚氨酯/聚脲
MDI基
EO封端多元醇、芳香二胺扩链剂、催化剂
优点：价格适中
缺点：发泡、力学性能一般。
第三代
聚脲
MDI基
m-TMXDI基
端氨基聚醚、芳香二胺扩链剂。
端氨基聚醚、脂肪二胺扩链剂。
优点：对温、湿度不敏感，力学性能好，耐老化性能突出。
缺点：价高
什么是聚脲技术?
喷涂聚脲弹性体（Spray Polyurea Elastomer，以下简称SPUA）技术是国外近十年来，继高固体份涂料、水性涂料、辐射固化涂料、粉末涂料等低（无）污染涂装技术之后，为适应环保需求而研制、开发的一种新型无溶剂、无污染的绿色施工技术，它是在反应注射成型（RIM）技术的基础上发展起来的，其主要原料是美国Texaco/Huntsman公司首先开发的端氨基聚氧化丙烯醚（端氨基聚醚），商品牌号为Jeffamine。又端氨基聚醚、液态胺扩链剂、颜料、填料以及助剂组成色浆（R祖分），另一组分则有异氰酸酯与低聚物二元醇或三元醇反应制得（A组分）。A组分与R组分通过美国Gusmer生产的H系列主机和GX-7系列喷枪进行喷涂或浇注聚脲弹性体。该工艺属快速反应喷涂体系，原料体系不含溶剂、固化速度快、工艺简单，可很方便的在立面、曲面上喷涂十几毫米厚的涂层而不流挂。SPUA技术全面突破了传统环保型涂装技术的局限。因此，使得该技术一问世，便得到迅猛的发展。
关于喷涂聚氨酯、聚氨酯（脲）、聚脲的定义
早期对喷涂聚氨酯、聚氨酯（脲）、聚脲的定义比较含混，即：将R组份中端氨基树脂和端氨基扩链剂含量在80%以上的体系，称为聚脲；将R组份中端羟基树脂和端羟基扩链剂含量在80%以上的体系，称为聚氨酯；介于两者之间的称为聚氨酯（脲）或混合体。
随着喷涂聚脲弹性体技术的发展，其定义也越来越清晰。根据最近美国"聚脲发展协会"对喷涂聚氨酯、聚氨酯（脲）、聚脲的定义是：
喷涂聚氨酯：是由异氰酸酯组份（简称A组份）与树脂组份（简称R组份）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。其中的A组份可以是单体、聚合体、异氰酸酯的衍生物、预聚物和半预聚物；预聚物和半预聚物是由端羟基化合物与异氰酸酯反应制得。其中的R组份必须是由端羟基树脂（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。
喷涂聚氨酯（脲）：也叫混合体（hybrid），它是由异氰酸酯组份（简称A组份）与树脂组份（简称R组份）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。其中的A组份可以是单体、聚合体、异氰酸酯的衍生物、预聚物和半预聚物；预聚物和半预聚物是由端氨基或者端羟基化合物与异氰酸酯反应制得。其中的R组份既可以是端羟基树脂，也可以是端胺基树脂；扩链剂组成，在树脂组份中，可以含有用于提高反应活性的催化剂。
喷涂聚脲：是由异氰酸酯组份（简称A组份）与氨基化合物组份（简称R组份）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。其中的A组份可以是单体、聚合体、异氰酸酯的衍生物、预聚物和半预聚物。预聚物和半预聚物是由端氨基或者端羟基化合物与异氰酸酯反应制得。其中的R组份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，但可以含有便于颜料分散的助剂。
聚脲技术的最新进展
虽然喷涂聚脲弹性体材料具有很多优点，但是，由于它在施工中对设备的高压力要求，造成反溅和颗粒状漆雾比较严重，没有特殊的慢体系物料，难以喷出比较光滑的表面效果。为此，国外公司进行了大量探索研究，例如：德国Nitroil公司新近开发的DAX4、DAX6、DAX8系列端氨基聚醚，在延长凝胶时间、改善力学性能、降低成本等方面，取得了一些进展；美国Elastomer Specialities公司，在研制低压喷涂聚脲弹性体技术方面，走在了前沿，推出了牌号为"Condor"的低压喷涂设备，它省去了主机加热器和管道加热器，缩小了设备体积。它采用静态混合杆替代对撞式混合室，减少了设备日常维护程序，消除了在多孔物体表面（例如：混凝土、泡沫）容易出现针孔的弊病，并大大简化了喷涂聚脲弹性体施工设备的配置，降低了日常维护费用。
虽然低压喷涂设备具有上述优点，而且能够在室温下进行小面积喷涂，但是，对于低温、大面积和垂直物面的喷涂，就显得力不从心。因此，低压喷涂设备仅仅是常规喷涂设备的一个补充，不可能完全替代以往的高温、高压喷涂设备。
喷涂聚脲弹性体技术发展大事记
年 代
重 大 事 件
1937～1940
合成高分子工业诞生，制成二异氰酸酯、二元醇、二元胺
1940～1950
聚氨酯弹性体和胶粘剂投入商业应用
1953
采用高压设备，制造出第一个具有商业价值的聚氨酯泡沫
1957
生产出第一批MDI及硬质聚氨酯产品
1960～1965
硬质聚氨酯泡沫投入建筑隔热保温应用
1968～1973
RIM技术诞生，高压设备用于制造大型模压零部件
1970～1980
JEFFAMINE聚醚工业化，并用作环氧固化剂
1978～1985
聚脲专利开始进入商业应用，JEFFAMINE聚醚用于RIM
1986
第一个芳香族喷涂聚脲弹性体配方在美国Taxco公司喷涂成功
1989
第一个脂肪族喷涂聚脲弹性体配方在美国Taxco公司喷涂成功
1991
喷涂聚脲弹性体技术在北美地区投入商业应用
1991～2000
喷涂聚脲弹性体技术在世界各地蓬勃发展
1995
黄微波等人开始喷涂聚脲弹性体技术前期研究
1996
黄微波率代表团赴美国考察弹性体喷涂设备（见图1、2）
1997
中国引进第一台喷涂聚脲弹性体设备（见图3）
1998
第一个芳香族喷涂聚脲弹性体配方在中国青岛喷涂成功（见图4）
1999
黄微波等人在国内连续发表专业文章，喷涂聚脲弹性体技术在我国投入商业应用，青岛海豚表演馆成为第一个应用实例（见图5、6）
2000
美国"聚脲发展协会"成立，第一届PDA年会召开；国内第一个喷涂聚脲弹性体技术专业网站（http://mcri.yeah.net）建立
2001
黄微波等人开始在国内申请喷涂聚脲弹性体发明专利(专利号01114995.5和01114996.7)
2002
第三届PDA年会召开，黄微波被接纳为海外理事。（授予证书见图7、8）
2003
中国聚脲网站（www.polyurea.con.cn）建立，黄微波出席第四届PDA年会及理事会
2004
美国聚脲发展协会PDA现任主席Ray Scott先生和Hanson公司总裁Lee Hanson先生于2004年2月访问了中国聚脲工业的诞生地——青岛。Ray Scott先生高度评价了黄微波研究员在推动中国聚脲事业发展方面做出的杰出贡献，并代表PDA协会将2004年度的“海外理事证书”授予黄微波研究员。（见图9,10）
2005
应美国聚脲发展协会（Polyurea Development Association,简称PDA）的邀请，协会国际理事黄微波研究员率中国代表团于2005年3月8日参加了在美国Mississippi州Biloxi举行的第六届PDA年会。在美访问期间，黄理事一行应邀参观了GRACO、PCSI、Interface等公司总部，并做了题为“喷涂聚脲弹性体技术在中国的发展与展望”的大会发言（见图11），受到了与会代表的热烈欢迎和高度评价,美国PDA协会充分肯定了黄微波理事在推动聚脲行业在中国地发展所作地突出贡献。
2005
由PDA协会国际理事黄微波研究员编著的国际上第一本关于喷涂聚脲弹性体技术的专著《喷涂聚脲弹性体技术》于2005年7月由化工出版社正式对外出版发行(见图12)。
2006
作为美国聚脲发展协会的国际理事，黄微波研究员应邀于2006年3月18～22日赴美参加了在洛杉矶举行的第七届PDA年会及理事会(见图13)。由其主编的《喷涂聚脲弹性体技术》一书得到了PDA协会的盛赞，称其为聚脲发展史上又一重要的里程碑。因作者的突出贡献，PDA授予其特别荣誉奖牌(见图14)。
喷涂聚脲弹性体专业术语
喷涂设备专用术语
Air Purge
空气自清洗
Air-Drum Mixer
大桶搅拌器
Bucket
方便小桶（5加仑）
Chamber
混合腔
Cylinder
油缸
Drum
原料大桶（55加仑）
Dual-Syringe
双注射机头
Electric
电动
Flush Air Harness
空气清洁器
HEPA Filter(High Efficiency Paticulate Air Filter)
高效微粒空气过滤器
HPIM（High Pressure Impingement Mixing）
高压碰撞混合
Hose
软管
Hydraulic
液压
Impingers
对撞冲击
Impregnation
注入，浸透
Mechanical Purge
机械自清洁
Mobile Spray Rig
保温施工专用车
Module
混合室
Moisture Trap
除湿器
PCD(Pattern Control Disk)
模式控制盘
Plural Component Spray
双（多）组份喷涂
Pneumatic
气压驱动
Proportioner
主机
Pump Lube
泵用润滑油
Pump Ratio
比例泵
Rheostat
变阻器
Spray Gun
喷枪
Spray Pattern
雾化状态（喷流型式）
Trailer
简易施工车
Transfer Pump
抽料泵
Valving Rod
阀杆
原料与助剂
accelerator
促进剂
additive
添加剂
adhesion promoter
附着力促进剂
adhesive
胶粘剂
aliphatic
脂肪族的
amine terminated polyether
端氨基聚醚，简称ATPE = polyetheramine
anti-foaming agent
消泡剂
antioxidant
抗氧剂
antistatic agent
抗静电剂
aromatic
芳香族
catalyst
催化剂
chain extender
扩链剂
crosslinking agent
交联剂
cure agent
固化剂
decelerant
减速剂
diisocyanate
二异氰酸酯
elastomer
弹性体
elastomeric coating
弹性体涂料
emulsifying agent
乳化剂，=emulsifier
epoxy resin
环氧树脂
filler
填料
flame retardant
阻燃剂
flatting agent
消光剂
hydroxyl terminated polyether
端羟基聚醚
ISO, isocyanate
异氰酸酯
MEK(methyl ethyl ketone=butanone)
甲基乙基甲酮，丁酮
mildewcide
防霉剂
molecular sieve
分子筛
pigment
颜料
polyester (diol)(或PES)
聚酯（二醇）
polyether(或PET)
聚醚
polyetheramine
端氨基聚醚
polyol
聚合物多元醇
promoter
促进剂
reducer
稀释剂
release agent
脱模剂
retarder
抑制剂
stabilizer
稳定剂
surfactant
表面活性剂
thinner
稀释剂
TSP(trisodium phosphate)
磷酸三钠
vapor retarder
蒸汽缓凝剂
原材料与助剂
用于喷涂聚脲弹性体的主要原料有异氰酸酯、端胺基聚醚、扩链剂等。
1.异氰酸酯：喷涂聚脲弹性体体系最常用的二异氰酸酯使MDI和液化MDI。TDI由于蒸汽压高，喷涂时气味大，一般不采用。
2.端胺基聚醚：其与异氰酸酯反应速度极快，无需任何催化剂。国际上只有少数几个公司生产，其中Huntsman公司的伯胺基（端胺基）氧化丙烯产品（商品牌号Jeffamine®)在聚脲喷涂技术发展中起了很大的作用。下表列出了其部分系列牌号。目前国内还没有端胺基聚醚生产，而进口产品价格贵，导致了聚脲成本偏高。
3.扩链/交联剂：常用的小分子二醇及二胺类扩链剂都可用于喷涂聚脲体系。目前主要采用芳香族位阻二胺为扩链剂。在喷涂体系中也可采用交联剂，如三羟甲基丙烷（TMP)、低分子量聚氧化丙烯三醇胺Jeffamine T-403。
4.助剂/色料：为提高涂层的耐候性及其他性能，在配方设计时，通常会依据需要添加适当的助剂,如抗氧剂、紫外吸收剂或阻燃剂等。同时为了使涂层具有美观的颜色，可加入各种色料。
聚氨酯/聚脲产品的应用种类和应用范围
聚氨酯/聚脲产品的应用种类和应用范围应用种类
应用范围
储罐/储槽
地上内部，地上外部，地下内部，地下外部
管道
地上内部，地上外部，地下内部，地下外部
核电站外壳
防止核辐射和腐蚀
管道接口
地上和地下管道接口
电杆和塔
防腐及紫外线下不变色, 如公用工程电杆，通讯塔, 风塔等等
食品、饮用水容器结构
符合各种食品，饮用水标准的涂层
污水处理
各种用于污水处理的容器或储槽
家具和搁架，木头
各种家具和搁架，各种木制底漆
船舶
船舶水下防腐
石油化工，重工业，交通运输设备，包括卡车，火车，农业
在这些领域的容器，如车皮，反应器, 油水分离器等等
一般环境到恶劣环境下的浸没服务
包括许多条件下的涂层，包括一般容器，污水容器，(污)水储池，弱酸弱碱容器，强酸强碱容器，游泳池，水池，泵，纸浆容器，化工处理容器，石油化工容器，反应器，水下或地下桩子，地下防水，屋顶防水等等
修补材料
各种手工修补剂，用于局部修补
基于应用类别和工业的聚氨酯/聚脲产品应用
应 用 类 别
具 体 描 述
主 要 应 用 工 业
防 腐 工 程
弱酸弱碱，强酸强碱槽/罐/容器，
石油化工储罐内外衬里，管道内外衬里，电镀槽衬里，海上钻井平台防滑甲板，
舰船甲板及舱室地面
化工工业，石油化工工业，
造船工业，采矿业(金属矿)，
煤炭工业，水和污水处理
防腐和防紫外线工程
除了防腐外，它们还暴露在紫外线下
化工工业，
石油化工工业，
造船工业
耐 磨 工 程
卡车耐磨衬里，
钢缆传送带，纤维传送带，
滚筒架, 筛架, 排放斗，
过滤器罩斗, 浮动电解槽，
洗矿槽, 滑轮，泵，
旋流器，泥沙分离器，
分样筛，振动磨，自动化进料器 等等
汽车/卡车工业(交通运输)，
采矿业(金属矿)，煤炭工业，
自动化工业，航天工业
防 护 工 程
发电厂冷却水塔，除盐水箱，淡水箱，
废水池防腐，烟道、除尘器内外喷涂，废、污水处理池及管路，
储水池，储酒罐，游泳池，水族馆等
水和污水处理(城市公用工程)，
电力工业(火力发电厂)，
原子能工业(核电站)
食品,制药工业
制药厂车间、酒店厨房内墙及地面，
啤酒厂原料车间内墙及地面，
食品、饮料厂车间仓库，食品仓库
食品工业，制药，农业
公 用 工 程
通讯塔，风塔，电杆
民用工程，公用工程
高 级 防 水 工 程
厂房、仓库、建筑屋面、
冷库、水库、隧道、
地下工程高空水滑道、
洁具的制作或修复
土木工程，桥梁，水利工程，
民用工程，公用工程
防 辐 射 工 程
反应堆外壳的泄漏控制，倾注槽，
废燃料，接收和废弃燃料舱，废弃喷淋槽
原子能工业(核电站)
军 事 工 程
加工、成品车间仓库
军事工业
修补,维护工程
各种局部工程维护和修补
各种工业
喷涂聚氨酯/聚脲技术在防水保温中的应用
摘 要：介绍了喷涂聚氨酯／聚脲弹性体技术及其在防水保温中的应用，并就这一技术的推广提出了用可再生资源（蓖麻油）代替石化产品的方法。
关键词：喷涂聚氨酯／聚脲；防水与保温；蓖麻油
《中国建筑防水》杂志2005年11期发表了《防水技术在外墙外保温中大有可为》的文章，特别指出推广外墙外保温需要防水技术的支持。笔者在此谈谈喷涂聚氨酯／聚脲技术在防水保温中的应用。
1 概述
喷涂聚氨酯／聚脲技术是国外继高固体分涂料、水性涂料、光固化涂料、粉末涂料等低（或无）污染涂装技术之后，为适应环境保护需求而研制、开发的一种新型无溶剂、无污染的绿色施工技术。喷涂弹性体（包括聚氨酯、聚氨酯／聚脲、聚脲）技术是在聚氨酯反应注射成型（RIM）技术的基础上，于20世纪70年代发展起来的。它继承了RIM撞击混合原理，却突破了RIM必须使用模具的局限性，将高速反应瞬间固化的特点扩展到一个全新的领域，极大地扩大了聚氨酯的应用范围。因此，该技术一问世便得到迅速发展，国内海洋化工研究院、江苏化工研究所、广州秀珀化工有限公司率先进行了研究开发。
但总体来说，喷涂聚氨酯／聚脲弹性体技术发展比较缓慢，归结起来主要原因有二：
1）主要原料端氨基聚醚和液体胺类扩链剂（如二乙基甲苯二胺等）价格贵，导致产品成本高，用户难以接受。
2）所用喷涂设备（高压无气热喷涂机）价格昂贵，中小型企业在市场尚不明朗的情况下，不愿投资。
经过近几年的努力，情况有所变化，喷涂聚氨酯／聚脲技术逐渐完善；端氨基聚醚和二乙基甲苯二胺等主要原材料国内也可生产，价格在回落；高压无气双组分喷涂机有所改进（电动泵取代液压泵，重量减轻、功能增加），价格也在下降，特别是有了国产设备，且价格极具竞争力。这给喷涂聚氨酯／聚脲技术的推广创造了条件。
2 喷涂聚氨酯／聚脲的优点
1）聚氨酯／聚脲涂料100％固含量，不含任何挥发性有机物（VOC），对环境友好，在通风条件差的环境中施工安全；施工时不受环境温度、湿度影响；与混凝土金属、木材、塑料沥青粘接力强。
2）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。
3）配方体系可调，硬度范围广。也可像普通涂料一样加入各种颜料，喷涂成不同色彩的厚涂膜。
4）施工采用高压无气热喷涂机，A、B组分在喷枪中撞击混合、瞬间喷出。施工方便，效率极高；一次施工即可达到设计的厚度，克服了其他材料多道施工的麻烦。
5）喷涂后基层原形再现性好．涂层连续、致密、无接缝、无针孔，美观实用
6）涂膜具有优异的理化性能，如拉仲强度、伸长率、耐磨性、耐老化防腐蚀等。
喷涂聚氨酯／聚脲广泛应用于建筑防水、保温、防腐、耐磨衬里、地坪（包括运动场地、混凝土保护）、装饰、布景道具等众多领域，本文仅对其在防水、保温中的应用加以讨论。
3 聚氨酯／聚脲在防水、保温中的应用
3．1 建筑防水
目前，市场上高档防水涂料以聚氨酯和水性丙烯酸为主。水性丙烯酸涂料耐候性好，缺点是低温和高湿的条件下不能施工，透气性高、不能封闭水汽。聚氨酯防水涂料色彩艳丽，防水性能好，但施工时受湿度的影响易发泡，立面易流淌，而且易褪色，耐老化性能欠佳，施工进度较慢
喷涂聚氨酯／聚脲则不同，因为其自身柔韧性好、耐老化、强度高，即使在混凝土开裂的情况下，不但自身不会断裂，而且还能将混凝土紧紧抓住，起到防水和保护作用，特别适用于高档建筑的屋面防水处理。广州秀珀还成功地将其应用于地下基层的防水。由于采用专用设备喷涂成膜工艺，聚氨酯／聚脲防水结构整体性好、无接缝，避免了卷材接缝可能造成的渗漏，施工效率极高。此外，该技术在生产、施工和使用过程中不使用溶剂，无有毒有害物质释放，有利于环境保护．喷涂聚氨酯／聚脲对环境温度、湿度不敏感，既适用于我国寒冷的北方，也适合潮湿多雨的南方。
3．2 防水保温复合体系
喷涂聚氨酯硬泡作为屋顶防水保温材料，在我国已有10年的历史，它具有优良的保温、绝热性能，还具有容重小、隔音、耐化学腐蚀、耐温、耐燃及不透水性等特点、是集防水保温于一体的好材料。仪征市久久防水保温隔热工程有限公司还将其成功应用在外墙保温中。喷涂聚氨酯硬泡在户外使用时需要加保护层。目前国内常用的保护层有水泥砂浆（聚合物砂浆）和耐候性好的丙烯酸涂料等。但在保温层表面施工水泥砂浆后，砂浆中的水分会渗透到聚氨酯泡沫的开口孔隙中，严重影响其保温效果。在墙面（立面）施工还容易坠落。丙烯酸涂料无毒无味、易清洁，可做成各种颜色，其缺点是不耐磨、低温韧性不足，没有一定厚度。而喷涂聚氨酯／聚脲弹性体保护层，施工方便快捷，综合性能优异，既可用于上人的屋顶，也可用于外墙的保温防水，还能起到装饰作用，是理想的防水保温材料之一。该材料在我国的冷库建设中已应用多年。另外，近年来国外在大型公共建筑的外墙结构中．采用喷涂聚氨酯／聚脲和聚苯乙烯保温板的复合防水保温体系，这种新型复合体系最大的优势在于外墙立面造型千变万化、丰富多彩。
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层，喷涂聚氨酯／聚脲比传统的防水涂料及橡胶卷材（高分子片材）更适合在隧道等高难度工程中应用，为新建隧道提供了一种方便可靠的防水技术。著名的美国波士顿地铁隧道和中国香港地铁隧道，均使用了聚脲作为防水层。美国北卡罗来纳州的高速公路隧道是聚脲防水工程的又—成功实例。该隧道墙面为修筑在岩石上的混凝土，由于存在渗漏问题，导致基础结构逐渐老化、电气泄露、容易短路以及长时间的腐蚀，甚至会导致岩石滑塌的危险。通过广泛的调研，决定使用聚脲对隧道进行修复，这主要基于聚脲具有耐腐蚀、耐老化、附着力、好可低温施工等优点。施工后的聚脲弹性好，混凝土接缝处不易渗漏。
4 蓖麻油在喷涂聚氨酯／聚脲中的应用
由于端氨基聚醚价格昂贵，使得喷涂聚氨酯／聚脲技术难以在短期内大规模普及。然而，用蓖麻油制备的喷涂聚氨酯／聚脲涂料应用在一些环境比较干燥的场合，完全可以满足防水、保温、铺装、防腐的要求，确为较经济的选择。
在喷涂聚氨酯／聚脲B组分（R组分）中，聚醚多元醇的羟值控制在25～l 050；官能度选择范围在2～6之间。蓖麻油的羟值大于160、羟基官能度为2、7，正好适合在B组分中使用。蓖麻油属可再生资源，价格较低，来源充足，较之石油化工原料更具竞争性，以其生产的喷涂聚氨酯／聚脲性价比高，市场广阔。
深圳市奥顺达实业有限公司选用蓖麻油制备了两个型号的喷涂聚氨酯／聚脲涂料，性能指标如表1。
表1 蓖麻油型喷涂聚氨酯／聚脲涂料性能指标
型号
拉伸强度
／MPa
断裂延伸率
／％
硬度
／A
胶凝时间
／s
耐磨指数
／m
SHA I
≥6
≥80
80±5
1～3
≤17
SHAⅡ
≥l0
≥300
90±5
2～4
≤30
该涂料的耐腐蚀性也很好：用30％硫酸、30％氢氧化钠、5％盐水、汽油、煤油、去离子水浸泡168 h（21℃）无变化。可广泛用于建筑物防水（屋面、污水处理池、水上娱乐场、垃圾掩埋场），还可用于篮、排球及羽毛球等运动场地，过街天桥、车间、仓库、停车场地坪，有化学腐蚀的场地，管道防腐，影视场景和道具的制作等。
5 结语
用蓖麻油替代端氨基聚醚生产的聚氨酯／聚脲涂料，性价比高，是推动喷涂聚氨酯／聚脲弹性体技术应用的措施之一。应用可再生资源替代我国缺乏的石化资源，符合我国建设节约型社会、促进可持续发展的政策。
喷涂聚脲弹性体技术应用展望
吴怀国，赵德海， 孙志恒
(中国水利水电科学研究院 结构材料研究所，北京 100038)
摘要：本文首先简要讨论了水工泄水消能建筑物抗冲磨材料的工程应用情况和存在的问题，以及目前的研究趋势。详细阐述了喷涂聚脲弹性体材料及其配套施用技术的独特性能，综述了该项技术在国内外的应用状况，展望了其在水利水电工程中的应用前景。
关键词：水工泄水建筑物； 抗冲磨材料； 喷涂聚脲弹性体
中图分类号：TV49 文献标识码：A
1 抗冲磨材料及现状
水工泄水消能建筑物如大坝的溢洪道、泄洪洞、泄水孔、溢流坝、消力池等表面遭受高速水流和含沙水流冲磨和气蚀破坏的问题，多年来一直未能得到较好的解决，国家每年都要投入大量的人力和财力对这些关键部位进行修补处理。随着我国水利水电建设的大力开发，西南地区一批高水头、大流量高坝的建设，对于泄水消能建筑物表面抗高速含沙水流冲磨和气蚀破坏的问题越来越受到人们的重视，这其中除了水工设计方面的技术研究以外，采用性能优异的抗冲耐磨材料至关重要[1,2]。
传统的水工泄水消能建筑物表面的抗冲耐磨材料主要有：高强混凝土、钢板衬砌和贴附、纤维增强混凝土、环氧树脂砂浆和涂层、丙烯酸酯及其它类型乳液改性砂浆或混凝土、硅粉混凝土等，但是这些材料存在着各自的应用局限性[3]。随着高强、高性能混凝土技术的发展，高强、高性能混凝土技术在水利工程中得到较多的应用，如二滩水电站水垫塘底板表面采用40cm厚的硅粉混凝土R28600、小浪底导流洞、排沙洞段及溢洪道采用了C70硅粉混凝土。由于高强混凝土施工中容易产生裂缝及其它技术问题，影响到工程的使用效果，其抗冲磨防护能力依然未能达到理想的效果[4]。
为解决或减缓泄水消能建筑物的抗冲磨和气蚀破坏问题，目前主要从两个方面考虑：一方面继续研究高强度、高性能混凝土的应用技术；另一方面是采用新型有机高分子复合材料抗冲磨技术，利用特种高分子材料的高强度、高韧性特点来解决高速含沙水流的冲击磨损。以往这方面的研究多是针对环氧树脂的改性，以改变其脆性、提高断裂韧性和抗冲耐磨性能。西安交通大学材料科学与工程系研究了环氧树脂与聚氨酯互穿聚合物网络技术，使改性环氧树脂的抗冲磨和气蚀能力提高了10倍以上[5]，南京水利科学研究院采用呋喃树脂改性环氧亦提高了其抗冲磨性能[5]。但是，由于环氧树脂分子量小，其固化物结构中存在大量的容易受紫外线氧化的C—O键，使得其抗老化能力很差；环氧树脂线胀系数较大，在环境气候和不断变化的荷载作用下容易发生龟裂、起翘和脱层，而且施工不方便，又有一定的污染性挥发物存在，所以工程的适用性差，未能在工程中得到大量的使用。
20世纪90年代，美国率先开发出喷涂聚脲弹性体技术，这种新型材料所具有的优异的抗磨蚀性能、耐老化性能、抗腐蚀及独特的施工性能为人们所关注，该技术已经在工民建、机械工业和民航机场跑道等方面得到了广泛应用。国外称喷涂聚脲弹性体技术是喷涂工业技术的一次革新，其优异的物理力学性能及适用性能将给多个行业带来全新的发展，创造巨大的社会和经济效益。
结合国电公司的重点研究项目“高速水流下新型抗冲磨材料的开发研究”，作者对聚脲弹性体喷涂技术的国内外研究状况进行了调研，并结合水工建筑物的特点积极开展喷涂聚脲弹性体抗冲磨技术的应用研究工作，希望能为水利水电工程泄水建筑物表面的抗冲磨和气蚀保护层提供一条新的有效的解决途径。
2 喷涂聚脲弹性体技术[7～10]
2.1 喷涂聚脲弹性体技术及其性能特点 喷涂聚脲弹性体技术(Spraying Polyurea，SPUA）是美国Texaco化学公司于1991年开发的，它是在聚氨酯反应注射成型（RIM）技术的基础上发展起来的，结合了聚脲树脂的反应特性和RIM技术的快速混合、快速成型的特点，可以进行施工现场各类大面积形状复杂的表面涂层处理。采用这种工艺技术，基于聚脲树脂的反应特点，通过调整反应体系中材料的配比得到不同性能和不同固化时间涂层，不同柔性、韧性到硬度较大的各类耐冲击磨损涂层，其固化时间可以调节，从几秒到很长时间。SPUA喷涂的聚脲弹性体涂层的主要性能特点如下：（1）不含催化剂，可以实现所需要的快速固化时间；可在任意曲面、斜面及垂直面上喷涂成型，不产生流挂现象，可在5s左右达到凝胶（一般在30～50s左右)，1min即可达到步行强度，对水分和湿气不敏感，施工时不受环境温度、湿度的影响，可以在潮湿环境和界面上固化而不影响其性能，在0℃左右施工不影响其施用性。(2)100％的高固含量，无任何溶剂和影响强度的助剂，无污染，对环境影响小，是真正的不含有机挥发物（Volatile Organic Conten）的绿色产品。（3）具有非常优异的柔韧性、耐磨性、高黏接性能及本体拉伸强度等物理力学性能。对钢材、铝、混凝土、沥青等底材有着非常良好的黏接强度，自身的耐老化性能也十分突出。（4）优良的耐高、低温性能，在-25℃～150℃温度范围内能具有良好的热稳定性能，可以长期使用。（5）可以根据配方调节，得到从软橡胶（邵A硬度30）到硬质弹性体（邵D硬度65）的不同性能的材料。（6）可以加入各种颜料制成不同颜色制品；可掺入其它填料如短玻璃丝纤维等对材料进行增强。（7）采用专用施工设备，施工效率高。
2.2 聚脲弹性体材料的物理力学性能 这种喷涂聚脲弹性体材料有着非常优越的物理力学性能，分别见表1、表2和表3所示。其中用UVB-313灯进行抗紫外线连续耐老化试验，试验温度为50℃，试验时间为3871h。
表1 聚脲弹性体的综合物理力学性能
物理力学性能
性能指标
物理力学性能
性能指标
拉伸强度/MPa
10.0～27.5
与钢板的黏接(喷砂处理/MPa
>13.7
邵尔硬度
30A～65D
与铝的黏接/MPa
>13.7
撕裂强度/(kN·m-1)
43.9～105.4
耐磨性能(阿克隆法)/mg
≤45
伸长率(%)
420～1000
冲击强度/(kg·cm)
≥50
与混凝土黏接/MPa
>2.8
表2 聚脲弹性体的低温物理力学性能(-20℃)
物理力学性能
性能指标
拉伸强度/MPa
>10
撕裂强度/(kN·m-1)
43.9～105.4
伸长率(%)
100～500
表3 聚脲弹性体涂层的耐老化性能
物理力学性能
老化前
性能指标
拉伸强度/MPa
13.5
13.5
撕裂强度/(kN·m-1)
76.4
84.4
伸长率(%)
137
110
2.3 喷涂机具专用设备 在水利部“948”项目的资助下，中国水利水电科学研究院结构材料研究所从美国购买了PUA专用喷涂机具，其主要性能特点如下：(1)主机。主要功能为按一定配比供料，对材料加热保温(可从室温加热到77℃)，加压(高达20～30MPa)输出等。空机重量175kg(机器工作时重333kg)；外型尺寸119cm×102cm×56cm；电源为45A、三相220Vk、50Hz；气源压力0.70～0.85MPa；物料输出量2～18kg/min；外接输出管线长度为3.0～94.4m。(2)喷枪系统。Gusmer公司设计制作，它有一个尺寸很小的混合室，可以借助主机的高压，实施高温、高压、对撞式冲击混合，从而达到A、B两组分物料均匀混合后再喷射出去。它的重量为1.5kg；外型尺寸为23cm×24cm×11cm；气源压力0.70～0.85MPa；物料输出量2～18kg/min。
3 应用研究现状及其在水利水电工程中的应用展望[11,12]
由于SPUA优异的物理力学性能，耐老化性，快速、方便的施用性能，在国外已经在防渗、防水、防腐和抗磨涂层等方面得到非常广泛的应用。我国于20世纪末在引进国外技术的基础上进行了相关的研究和应用，已经应用于各类地坪、船体涂层、建筑防渗涂层等，并开始在机场跑道和矿山耐磨设备等方面的应用，但水利水电工程中尚未见应用研究报道。海洋化工研究院在钢板上喷涂PUA涂层后进行了在15m/s流速的实海中实验，结果显示出了PUA涂层有非常好的抗水流冲磨和空蚀能力，而平行进行的普通钢板的冲磨和空蚀破坏则较严重，图3所示为涂层PUA和未加涂层的钢板在实验前后的对比情况。
未涂PUA的钢板冲磨试验前后情况(各两块) 涂有PUA涂层的钢板冲磨试验前后情况(各两块)
图3 钢板抗海水冲磨试验前后照片
通过对聚脲喷涂弹性体技术的研究和应用，人们发现在拥有好的配方基础上，用好SPUA技术关键在于要解决好两个方面的问题：基底界面的底涂处理和喷涂机具操作工艺的掌握。在水利水电混凝土工程中，由于多数混凝土工程的特点是混凝土表面不同程度的处于潮湿或有水状态，而喷涂聚脲涂层必须要在绝对干燥的界面上才有很好的粘结力，因此解决好潮湿界面的底涂是水利水电工程中应用的关键所在，为此，作者正在积极开展针对配套的SPUA潮湿界面的底涂材料的研究，预计很快可以在工程上得到应用。
参考文献：
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[3] James R Graham,et al.Erosion of Concrete in Hydraulic Structures[R].ACI 210R-93.
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[11] John Henningsen.Polyurea:Leading a revolution in coating technology[J].Paint and Coatings Industry,2002,(1):58-63.
[12] Bikun W.Coatings group outlines strategy[J].Concrete Products,2002,(1):41-46
喷涂聚脲弹性体技术及在运动场地建设中的应用展望
张春燕 钟明宝
（聊城大学体育学院 山东 聊城 252059）
现代生活质量的提高，尤其是我国城市化的进程加快，人们对运动设施需求量越来大，要求也越来越高，在科技高速发展的现代社会与市场经济的发展中，应用于运动场地的材料也会越来越多，在运功场地的地面铺设中，近年来兴起的一种适应环保需求而研制、开发的一种新型绿色材料——喷涂聚脲弹性体（Spray Polyurea Elastomer，以下简称SPUA）。SPUA技术是继高固体分涂料、水性涂料、光固化（ＵＶ）涂料、粉末涂料等之后研制的一种新型无溶剂、无污染的喷涂技术，是喷涂工业技术的一次革新，该技术可广泛应用于石油化工、防水工程、道具制作、车间地坪、体育设施工程等领域，其优异的物理力学性能及适用性能将给建设、机械、化工矿山等行业带来全新的发展，尤其是出色的防滑，耐磨性能，能有效地防止运动员滑倒或摔伤，提高运动成绩，且外观非常均匀，美观实用。作为一种绿色与高科技含量的喷涂聚脲弹性体，必将在我国运动设施建设中呈现出十分广阔的应用前景。本文主要通过该技术的基本性能特点和施工工艺介绍，促进该技术在体育场地设施中的推广与应用，为提高体育设施的科技含量，更好的服务于人们对体育运动和健身活动。
1 SPUA的研发历程
SPUA技术的发展，德国、美国发源地，最早开发喷涂聚氨酯（SPU）以及聚氨酯/聚脲弹性体技术的是Bayer、BASF、Futura和Uniroyal公司。20世纪80年代中期，Austin在实验室，研发成功SPUA技术。20世纪90年代，美国率先开发并投入商业应用，显示出其优异的综合性能，经过不断的总结和提高。目前，北美地区已逐步淘汰SPU/SPUA体系，正全面推广SPUA体系，澳大利亚、日本和韩国在九十年代分别引进该技术，并相继投入商业应用。由于研发APUA配方和工艺的难度比较大，澳大利亚及东南亚一般采用从设备到原料全盘进口、或合资建厂的办法。我国海洋化工研究院在1995年首先开展APUA技术的前期探索研究工作，随后几年国内厂家开始购置设备，进行产品设计和开发具有自主知识产权的APUA配方体系，并已推出适合我国国情中、低价位水平为SPUA（Ａ）系列化产品和具有自主知识产权的关键原材料Ａ621系列端氨基聚醚，2003年1月通过了国家经贸委组织有关专家的技术鉴定，达到国际先进水平, 为我国“喷涂聚脲弹性体技术”的大规模推广和普及提供了可靠的保证，并在青岛、上海、大连等工程中成功应用。
2 SPUA的基本性能
SPUA材料的主要原料是由异氰酸酯组份（简称A组份）与氨基化合物组份（简称R组份）反应生成的一种弹性体物质。其中的R组份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，但可以含有便于颜料分散的助剂。根据喷涂聚氨酯（脲）弹性体技术所用材料的组成和特性的不同，该领域的喷涂技术从聚氨酯（PU）、聚氨酯/聚脲（PU/PUA）、纯聚脲（PUA）到现在的喷涂3个阶段。SPUA技术是在聚氨酯反应注射成型（RI）技术的基础上发展起来的，结合了聚脲树脂的反应特性和RIM技术的快速混合、快速成型的特点，可以进行施工现场各类大面积形状复杂的表面涂层处理。采用这种工艺技术，基于聚脲树脂的反应特点，通过调整反应体系中材料的配比得到不同性能和不同固化时间涂层，不同柔性、韧性到硬度较大的各类耐冲击磨损涂层，其固化时间可以调节，从几秒到很长时间。SPUA喷涂的聚脲弹性体涂层的主要性能特点如下：
1）不含催化剂，可以实现所需要的快速固化时间；可在任意曲面、斜面及垂直面上喷涂成型，不产生流挂现象，可在5s左右达到凝胶(一般在30～50s左右)，1 min即可达到步行强度，对水分和湿气不敏感，施工时不受环境温度、湿度的影响，可以在潮湿环境和接口上固化而不影响其性能，在-28℃左右施工不影响其施用性。
2）100%的高固含量，无任何溶剂和影响强度的助剂，无污染，对环境影响小，是真正的不含有机挥发物的绿色产品。
3）具有非常优异的柔韧性、耐磨性及本体拉伸强度等物理力学性能。对钢材、铝、混凝土、沥青等底材有着非常良好的连接强度，自身的耐老化性能也十分突出。
4）优良的耐高、低温性能，在-25℃~150℃温度范围内能具有良好的热稳定性能，可以长期使用。
5）可以根据配方调节得到从软橡胶（邵A硬度30）到硬质弹性体（邵D硬度65）的不同性能的材料。
6）可以加入各种颜料制成不同颜色制品，可掺入其它填料如短玻璃丝纤维等对材料进行增强。
7）采用专用施工设备，施工效率高。
SPUA材料有着非常优越的物理力学性能，分别见表1、表2和表3所示。其中用UVB- 313灯进行抗紫外线连续耐老化试验，试验温度为5 0度，试验时间为3871 小时，耐老化性能无与伦比。SPUA材料的多种优良性能，无不与SPUA材料稳定的分子结构有关。
表1 聚脲弹性体的综合物理力学性能
物理力学性能 性能指针
物理力学性能 性能指针
拉伸强度（MPa） 10—27.5
邵氏硬度 30A-65D
撕裂强度 (KN/m) 43.9-105.4
伸长率 (%) 420—1000
与砼粘接( MPa) >2.8
与铝板的粘接(喷砂处理) >13.7
与铝的粘接MPa >13.7
耐磨性能 小于45
冲击性能 大于50
表2 聚脲弹性体的低温物理力学性能(零下20度)
物理力学性能
性能指针
拉伸强度（MPa）
>10
撕裂强度 (KN/m)
43.9--105.4
伸长率 (%)
100--500
表3 聚脲弹性体涂层的耐老化性
物理力学性能
老化前
力学性能
拉伸强度（MPa）
13.5
13,5
撕裂强度 (KN/m)
76.4
84.4
伸长率 (%)
134
110
3 SPUA技术的施工工艺
喷涂聚脲弹性体技术是在聚氨酯反应注射成型技术的基础上发展起来的，结合了聚脲树脂的反应特性和RIM技术的快速混合、快速成型的特点。采用这种工艺技术，通过调整反应体系中材料的配比得到不同性能和不同固化时间涂层，不同柔性、韧性到硬度较大的耐冲击磨损涂层，其固化时间可以调节，从几秒到很长时间。喷涂聚脲弹性体技术的关键主要有两方面，一是氨基聚醚、液态胺扩链剂与异氰酸酷的反应原理及其工业化，二是喷涂所需要的专业化设备。
3.1 设备要求
由于A ，R组分的化学活性极高，混合后粘度会迅速增大，ＳＰＵＡ物料的固化速度极快, 对喷涂设备的要求远远超过对ＳＰＵ和ＳＰＵ/ＳＰＵＡ，如果没有适当的混合及成型设备，这一反应是不可控制的。设备概括起来有五方面：1）平稳的物料输送系统；2）精确的物料计量系统；3）均匀的物料混合系统；4）良好的物料雾化系统；5）方便的物料清洗系统。具体为H-35主机1台，GX-7-400喷枪1把，抽料泵2支，洗枪罐1个，加热保温管18～93米；10公斤、0.8立方米空压机1台，10公斤、0.8立方米油水分离器1台，5吨保温集装箱车1辆，10～15KW发电车1辆。
3.2 操作方法
喷涂设备由H系列主机和GX-7系列喷枪组成。施工时将主机配置的2支抽料泵分别插入装有A、R原料桶内，借助主机产生的高压（24Mpa）将原料推入喷枪混合室，进行混合、雾化后喷出。在到达基层的同时，涂料几乎已近凝胶，5～10s后，涂层完全固化。一次喷涂厚度为1.5mm左右，达到规定厚度只需反复喷涂（间隔5s以上），涂层总成膜厚度不限。可根据用户的要求喷涂不同色彩的材料。一些工程（如乒乓球、羽毛球等球类比赛场地）对材料的抗湿滑性有较高的要求。若采用普通橡胶、塑料或涂料等材料，由于运动员比赛时大量出汗，易产生湿滑现象，不仅影响比赛正常进行，还会造成人员受伤。SPUA材料在潮湿状态下的摩擦系数与干燥状态的相差较小，且可利用喷涂技巧人为制造均匀的“自防滑”粗糙表面，产生良好的抗湿滑性能。由于表面颗粒与基材材质的组成一致，使喷涂得到的防滑结构具有良好的耐磨性，长期使用不会脱落，其性能明显优于人工铺撒橡胶粒的防滑结构，特别适合于防滑要求较高的场所。
3.3 工艺流程
1） 基础处理：运动场地面基础一般为水泥基础或沥青混凝土基础。基面需坚实、完整、清洁、无尘土、无疏松结构。混凝土表面的水泥浮浆、油脂等需用钢刷、凿锤、喷砂等方法除去。裂缝、空洞需事先修补好。
2） 检查找平层干燥度，彻底清除表面灰尘，保证防水层良好附着，喷涂聚脲涂层必须要在相对干燥的接口上才有很好的粘结力。
3） 在干燥、清洁的基层上喷涂1道封闭底漆。
4） 喷涂SPUA聚脲弹性体厚度约为1.5mm，原料体系、主机压力及喷枪移动速度视涂层性质（如厚度、耐老化等）确定。网球场、排球场、篮球场等一般厚度为4～10mm。 可根据用户要求施工。
5） 用聚氨酯密封剂封边处理。
6） 对有要求的工程在SPUA材料表面铺撒金刚砂、石英砂和橡胶粒等防滑粒料。也可通过调节喷涂工艺，即通过调节体系的凝胶时间和喷枪角度, 获得具有均匀颗粒的自防滑毛面，以满足特殊工程的防湿滑要求。这是传统的手工浇注法望尘莫及的。
7） 施工缝、端头缝、穿墙管等不必单独处理，可连续喷涂。施工结束后不必养护，一般1～2min即可上人行走，2h投入使用。
3.4 注意事项
1）通过对聚脲喷涂弹性体技术的研究和应用，人们发现在拥有好的配方基础上，用好SPUA技术关键在于要解决好两个方面的问题，即基底接口的底涂处理和喷涂机具操作工艺的掌握。
2）在SPUA材料表面铺撒防滑粒（如金刚砂、橡胶粒、石英砂等）的场合，可选用不含DETDA的“漫体系’(slow－system)，该体系中的胺扩链剂使用化学活性较低的仲胺或位阻型伯胺，以降低反应速度，延长凝胶时间，保证有足够的时间，使喷涂材料流平，铺撒防滑粒料。
4 SPUA技术发展展望
SPUA采用成套喷涂设备，输出量大，可连续操作，施工方便，施工效率高；而且几秒钟凝胶，几分钟即可达到步行强度，喷涂结束后10分钟后可达到步行强度，12小时即可投入正常使用，可在最短的时间使用，停工时间短；同时，SPUA材料对水分、湿气小敏感，施工不受环境温度、湿度的影响。在基层干燥的情况下，无论是北方寒冷季节还是南方梅雨季节，都可正常施工，对环境条件要求低。因此，SPUA料能够在较短的时间里在国内外广泛使用，与其具有优异的施工性能密不可分。
基于APUA技术的基本性能，对运动场地设施的建设带来极大的便利。首先，运动场地的建设具有周期长的特点，在施工过程中会遇到天气的变化，特别是南方的多雨和北方的冰雪，传统的技术于施工工艺往往会造成工期的延长，也会影响施工的质量。SPUA技术能较好的克服由此而带的施工困难，为施工技术带来极大的便利。第二，SPUA的材料具有通过调整反应体系中材料的配比得到不同柔性、韧性、硬度和颜色的涂层，适应体育运功中不同项目对场地设施的要求，具有很大的使用范围。第三，SPUA技术在运动场地的建设中，具有明显抗湿滑性，具有良好的防滑效果，能减少运动过程中因汗水等原因而造成的不必要的运动损伤。第四，在SPUA技术的施工过程或投入使用后，涂层均不产生有害物质和刺激性气味，是一种绿色材料，对环境保护极为有益。第五，SPUA具有固化效果，通过简单的施工方法，将材料从空中落下，形成均匀的防滑颗粒，同时也具有明显的消光效果，有利于灯光球场和电视转播。因此，如果推广应用SPUA技术，必将促进体育运动场地和设施建设质量的提高，满足人们对体育运动环境的需求，同时也会带动SPUA技术的不断完善和发展。
5 参考文献（略）