SPUA技术参数

SPUA技术参数

一、 定义

喷涂聚脲弹性体：Spray Polyurea Elastomer（简称SPUA）。早期定义：B组分端氨基化合物含量>80%称为聚脲；B组分端羟基化合物含量>80%称为聚氨酯。介于2者之间者称为聚氨酯(脲)。

异氰酸酯（A）组分与氨基树脂（B）组分反应生成的弹性物质。 No 品 名 异氰酸酯(A)组分 树脂(B)组分 催化剂 1 聚氨酯 单体、聚合体、预聚体、端羟基树脂与端羟B组分有Cat 半预聚体（与聚醚）。 基扩链剂组成 2 聚氨酯(脲) （半）预聚体由氨基或羟基树脂或氨基树B中可含Cat 羟基物与-NCO反应 脂和氨基扩链剂 3 聚脲 同上 氨基树脂和氨基扩B中不含羟基物和链剂 Cat 二、SPUA的性能

1、力学性能：集涵盖了塑料、橡胶‘玻璃钢，成为“万能”高分子材料。 项 目 S-101 S-102 S-103 S-202 S-402 S-403 S-406 S-502S-601 重防防水 工业防滑 防腐 道具 管道 卡车 柔性 腐 耐磨 地坪 铺地 保温 保护 防腐 衬里 防撞 （内） 凝胶时间/ s 10 10 8 45 15 3～5 15 3～5 10 拉伸强度19.1 10.0 11.8 11.0 22.0 23.0 25.0 18.0 17.0 /MPa 撕裂强度67 30 46 40 77 79 91 85 78 /kN/m 伸长率/% 200 350 250 350 35 40 50 10 350 硬度/邵尔A 80～80～80～80～D60D60～D60～90～80～90 90 90 90 ～70 70 70 95 90 2、附着力：对钢、铝、混凝土等底材有良好的附着力。 No 底材 处理方法 附着力/MPa 破坏形式 1 表面清洁 2.4 从底材脱开 钢 喷砂 9.8 涂层剥离，粘合剂破坏 涂底漆 13.8 涂层剥离，粘合剂破坏 2 表面清洁 1.4 从底材剥离 铝 喷砂 4.5 局部从底材剥离 涂底漆 5.2 局部从底材剥离 3 表面清洁 2.2 混凝土破坏 混凝土 喷砂 1.4 从底材剥离 涂底漆 2.6 混凝土破坏 4 表面清洁 1.7 木材破坏 木材 涂底漆 3.5 木材破坏 3、（1）耐温度交变性能 在—35℃～75℃温度交变25次后，SPUA-102防水耐磨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。 3、（2）耐温度性能

具有良好的热稳定性，可在 150 ℃ 下长期使用，可承受 350 ℃ 的短时热冲击。

4、耐压力交变性能：作为海洋、湖、河漂浮材料的重要性能

在一种轻质高强度泡沫表面喷涂SPUA-401重防腐材料，制成“SSB-300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泡心材已坏变形，保护层仍完整，吸水为零。 5、耐磨性：作为地坪漆的重要条件

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3～5倍。适合于经常有人走、车辆活动的工业地坪，加之其好的伸长率，使用寿命比环氧更长。，还可用于车辆底盘、货车车斗等。磨耗试验： 阿克隆磨耗 SPUA-102 SPUA-202 SPUA-501 SPUA-502 SPUA-601 防水耐磨 防滑铺地 耐磨衬里 卡车衬里 柔性防撞 mg/1.61km 120 110 50 60 80 6、耐冲击性能 在断裂混凝土表面喷涂3～4mmSPUA-102，经1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。 7、耐疲劳破坏：可替代海上手提式充气橡胶护舷。

在EVA不吸水泡沫芯材外壁包覆SPUA-601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。 8、耐15m/s水流冲刷1000h，适合在苛刻的海洋环境下使用。

9、耐空泡腐蚀性能：适合用于水利电机涡轮。舰船螺旋桨等高速旋转、推进装置

这些装置旋转起来，局部气泡产生空化现象，压缩的起泡被叶轮甩出来击打在叶轮上，形成更严重的“空泡腐蚀”。使环氧叶轮保护层形成蜂窝空洞，叶轮寿命缩短。

根据美国ASTM-2003耐空泡腐蚀试验 材质 试验时间/mim 质量损失/g 损失率/(g/min) 环氧树脂 45 91 2.02 乙烯基树脂 140 132.4 0.95 SPUA(2.5mm厚) 600 9.4 0.015 SPUA(1.25mm厚) 600 7.3 0.012 10、耐介质化学腐蚀性能：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,所以耐化学介质。

耐化学性与硬度和交联度有关。能在水和油中长期浸泡。 No 介质 浸泡结果 备注 1 盐酸（5％，10%，20％） 良好 2 20％ 变色，发脆 3 硫酸（5％，10％，20％） 良好 4 10％磷酸 良好 50％磷酸：变色，发脆 5 氢氟酸 变色，发脆

6 良好，轻微变 色 7 氯水（浓度2000mg/L） 轻微发脆 8 NaOH(5%,10%,20%) 良好 9 20%KOH 良好，轻微变 色 10 矿物油、己烷、50％乙良好 矿物油：汽油、柴油、液压油等醇 耐油性可与丁氰橡胶媲美，用于异丙醇、铬酸砷工作溶耐油军事领域 剂 11 苯、甲苯、丙酮、三氯变色，发泡 二甲苯良好，轻微变色。 乙烷、甲醇、 12 DMF 变色，发脆 11、耐老化性能 （1）SPUA-102的户外老化试验 项目 初始 1年 2年 3年 4年 拉伸强度/MPa 10.4 11.8 13.5 11.5 9.8 伸长率/％ 350 367 388 348 320 撕裂强度 59.8 .7 69.3 60.5 57.3 （2）SPUA-103屋面防水材料3000h人工紫外加速老化试验 拉伸强度/MPa 伸长率/% 撕裂强度/(Kn/m) 试样 1300h变化 对比样 3000h 对比3000h 对比样 3000h 样 1＃淡黄 9.2 10.5 385 323 53.5 66.9 色变小轻失光轻粉化 2＃中灰 9.2 14.4 366 380 53.0 色变小轻41.9 失光重粉化 3＃紫色 11.8 12.2 434 431 57.1 63.8 色差大重失光中粉化 4＃橘红 11.5 16.4 382 353 44.8 56.3 色变小失光轻粉化 5＃天蓝 11.1 16.7 0 587 60.6 77.0 色差大有失光中粉化 （3）耐核辐照性能：在103Gy剂量下可长期使用 拉伸强度/MPa 伸长率/% 撕裂强度/(Kn/m) 试样 对比103Gy 105Gy 对比103Gy 105Gy 对比103Gy 105Gy 样 样 样 1＃9.6 10.2 5.5 324 349 181 60.9 66.5 42.6 淡黄

乳酸

2＃9.6 8.9 6.9 339 329 246 .0 44.9 55.8 中灰 3＃13.6 11.9 6.9 385 382 248 62.9 61.8 48.0 紫色 4＃13.4 13.7 8.65 368 383 271 44.9 41.5 30.7 橘红 12、耐阴极剥离性能：SPUA-406管道防腐材料在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3～5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 13、优异的耐低温性能 芳香族 脂肪族 项目 25 —20℃ 25 —20℃ 拉伸强度/MPa 11.4 14.1 8.9 12.3 伸长率/% 180 130 420 350 撕裂强度/(Kn/m) 67.7 102 43.9 105 硬度（邵尔D） 51 — 35 — 14、耐热老化性能：100℃烘箱48h变化 项目 老化前 老化后 拉伸强度/MPa 12.8 16.0 伸长率/% 412 395 撕裂强度/(Kn/m) 66.8 80.2 15、耐海洋环境：用于海洋环境钢结构、混凝土结构防护。耐盐雾性能（1000h） 防护方法 底材处理 SPUA-102 SPUA-202 外观 无底漆 无变化 无变化 环氧/聚氨酯底漆 无变化 无变化 水性环氧底漆 无变化 无变化 丝状腐蚀/mm 无底漆 3.8 3.0，接喷于钢板好 环氧/聚氨酯底漆 5.0 4.3 水性环氧底漆 8.5 8.1 SPUA保护的混凝土试件海水浸泡2年，无变化。 四、应用领域及实例

1、SPUA技术特性： 比之其它环保涂料，例如高固分、水性、光固化、粉末等涂料。

（1）综合性能优异；

（2）施工速度快――喷涂速度快、连续喷涂、一次成形达到要求厚度； （3）垂直面施工，不流淌； （4）环保性，100％固含量。

这种优异的材料性能和施工性能，决定了它广泛的应用领域，例如建筑、化工、舰船、水利、机械、矿山等各个领域。可替代其它材料，如聚氨酯、环氧、氯化橡胶、聚烯烃等。被称之为“万能”（versatile）涂装技术。 2、应用领域

（1）钢质化工储罐防腐，几种材料对比：

优点 缺点 备注 可在常温长压下现场硫化，工艺复杂 使用 质量难保証，且不耐低衬里 温，不耐老化，有接缝 塑料 塑料耐腐蚀性好 预制块材料粘合施工，PE/PP/PVC/PTPE为主 接缝处极易渗漏 玻璃钢 气味大污染，多道施 工，质量难保証 涂料 施工方便，可用于硬度有余韧性不足热环氧、氯化橡胶、高氯内外壁 应力或冲击下易开裂聚乙烯、氯醚树脂及玻增加修补保养费。溶剂璃鳞片涂料 污染、产生针孔。多道施工效率低。 SPUA 固化快不流淌,环 内外壁皆可用 保,耐介质,附着力好耐紫外老化,还可作聚氨酯泡沫外保温防护层 （2）工业地坪 No 性能 SPUA-103工业地坪材料 环氧地坪 （海化院生产） 1 环保特性 无溶剂、无污染，环保 有一定污染 2 附着力 高 高 3 耐磨性 很好，比环氧树脂的3～5倍 一般 4 耐冲击性 很好，不开裂 差，易开裂 5 防滑性 很高，摩擦系数高达1.2 一般，摩擦系数< 0.75 6 耐候性 好，不变色，不粉化 易黄变，易粉化 7 硬度 根据需要可调节 坚硬 8 施工方法 机械喷涂 手工自流平 9 施工速度 快 慢 10 底材温度 不限 > 5℃ 11 投入使用时间 2h ≥ 72h 优缺点总结 物理性能施工性能好 柔韧性、防滑性差、易粉化、施工慢 材料 橡胶 五、与环氧地坪涂层的比较：

No 1 2 3 4

性能 环保特性 附着力 耐磨性 耐冲击性 SPUA-103工业地坪材料 无溶剂、无污染，环保 高 很好，比环氧树脂的3～5倍 很好，不开裂 环氧地坪 有一定污染 高 一般 差，易开裂

5 6 7 8 9 10 11 防滑性 耐候性 硬度 施工方法 施工速度 底材温度 投入使用时间 很高，摩擦系数高达1.2 好，会黄变，不粉化 根据需要可调节 机械喷涂 快 不限 2h 优缺点总结 一般，摩擦系数< 0.75 易黄变，易粉化 坚硬 手工自流平 慢 > 5℃ ≥ 72h（3天），养护7-10天方可使用。 材料物理性能施工性能好。一次柔韧性、防滑性差、易性投资大，总体便宜。 粉化、施工慢