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建築防水工程用聚脲與聚氨酯塗料有何異同?
作者:管理員    發布於:2013-07-26 08:59:31    文字:【】【】【
摘要:建築防水工程用聚脲與聚氨酯塗料有何異同?

比較了用作建築防水塗料的聚脲與聚氨酯的異同,介紹了聚脲和聚氨酯施工應用時不同基層情況下底塗劑的選用,並對聚脲和聚氨酯的發展方向作了討論。濟南馳達聚氨酯設備主要用於 外牆保溫、冷庫保溫、樓頂保溫·防水、罐體防腐保溫·太陽能熱水器、冰箱、冰櫃澆注等聚氨酯保溫施工,免費安裝,調試,技術現場培訓。並承接聚氨酯保溫工程。批發聚氨酯黑白料。 濟南馳達聚氨酯噴塗發泡係列產品在行業中處於領先地位.更多信息請登錄http://www.cdpuc.com 進行了解和谘詢。谘詢電話:0531-89073798   13287707037朱小姐

聚氨酯(PU)作為一種高分子材料,用途很廣,如粘合劑、密封膠、塗料、保溫材料、填充材料、發泡材料、工程塑料、橡膠製品、纖維等等,建築防水行業應用的最多的聚氨酯材料是聚氨酯防水塗料。近幾年出現了聚脲(PUA)防水塗料,逐步為人們所熟悉。聚脲防水塗料與聚氨酯防水塗料有何相似點,又有何相異點,則是本文要著重介紹的。1聚氨酯與聚脲分子結構上的異同點
        聚氨酯是由含端異氰酸酯(—NCO)化合物與含多羥基化合物經過化學反應,形成具有氨酯鍵(—NHCOO—,又稱氨基甲酸酯)的高分子材料。

  —NCO+HO—→—NHCOO—

  該反應需要一定的溫度,並且需要催化劑。其所形成的高分子材料固化成膜後,高分子鏈上含有多種化學鍵,如:碳碳鍵(—C—C—)、醚鍵(—O—)、酯鍵(—COO—)、氨酯鍵(—NHCOO—),也含有少量脲鍵(—NHCONH—)等。

  聚脲是含端多異氰酸酯(—NCO)與端多元胺(包括樹脂和擴鏈劑)反應所形成的具有脲鍵(—NHCONH—)的高分子材料。

  —NCO+NH2—→—NHCONH—

  它無需催化劑,也不須加熱即可迅速反應。噴塗聚脲(SPUA)需加熱,以調節粘度,便於均勻噴出成膜。其固化後高分子鏈中含有碳碳鍵(—C—C—)、醚鍵(—O—)、脲鍵(—NHCONH—)、酯鍵(—COO—)、氨酯鍵(—NHCOO—)等。

  1.1相同點

  1)聚氨酯固化成膜後和聚脲固化成膜後,分子鏈中所含的化學鍵種類是相同的或相似的。

  2)無論是聚氨酯還是聚脲,必須先製成含端基為異氰酸酯的預聚體或半預聚體或齊聚物。也有人將聚脲稱為一種特殊的聚氨酯或高力學性能的聚氨酯。

  1.2不同點

  1)盡管聚氨酯和聚脲固化成膜後,所含化學鍵的種類相同或相似,但聚氨酯橡膠膜中對其物理性能起關鍵作用的官能團為氨酯鍵,而聚脲固化後對其性能起關鍵作用的官能團為脲鍵。在聚氨酯和聚脲中都會有氨酯鍵和脲鍵,但由於在聚氨酯固化後的橡膠膜中,氨酯鍵數量大大超過脲鍵,其性能主要由氨酯鍵所決定;而聚脲固化後的橡膠膜中脲鍵的數量超過氨酯鍵數量,其性能主要由脲鍵所決定。

  2)脲鍵強度大大超過氨酯鍵強度,並且脲鍵很穩定。

  3)對於市場上常見的噴塗聚氨酯(脲)或稱雜合聚脲(hybride),在雙組分中除采用氨基聚醚以及端氨基擴鏈劑外,還有羥基類物質(如聚醚、聚酯等)以及催化劑。雜合聚脲中氨類物質的量在交聯固化劑中應在20%~80%,如果低於20%則稱為聚氨酯。

  4)單組分聚氨酯固化過程中,1個水分子消耗2個NCO,產生1個脲鍵,分子結構中氨酯鍵的數量仍大大超過脲鍵數量,其力學性能遠低於單、雙組分聚脲(包括雜合聚脲)。即使加入潛伏性固化劑,其氨酯鍵仍然大於脲鍵數量。常見的潛伏性固化劑為羥基和氨基同時封端化合物,解封後,與NCO(異氰酸酯)反應形成氨酯鍵和脲鍵。潛伏性固化劑隻不過抑製CO2氣泡的數量,抑製肉眼可見泡孔的產生。相當部分的NCO還是靠水分子反應形成脲鍵,隻不過所產生CO2的速度和數量大大減少,不形成氣孔。交聯點有脲鍵,也有氨酯鍵。

  5)市場上常見的雙組分刮塗聚脲實質上為聚氨酯(脲)即雜合聚脲。甚至,一些所謂的雙組分刮塗聚脲其氨類固化劑低於20%,實際為聚氨酯。

  6)對於雙組分聚氨酯,B組分中如果不加入任何端氨基物質,而隻有多元醇類物質,兩者混合後,固化後的橡膠膜中主要含氨酯鍵,但仍然含有極少量脲鍵。因為當有催化劑存在時水分與羥基存在競爭反應,水分消耗NCO後,形成極少量脲鍵。

  7)單組分聚脲必須對端氨基物質(包括擴鏈劑、樹脂)進行封端,並且封端要完全,更不能加入含有羥基的物質,也不能加入封端的羥基物質。否則,在同一係統中很快凝膠。

  8)雙組分噴塗聚脲(SPUA),A組分為含有NCO的齊聚物或半預聚體,R組分(B組分)為含氨類物質(樹脂、擴鏈劑)的混合物,不能加入羥基物質和催化劑。這是國際聚脲發展協會(PDA)的最新定義。傳統定義是R組分(B組分)中氨類物質的量要超過80%,允許有低於20%的羥基類化合物(聚醚、聚酯)存在。

  2單雙組分聚氨酯、聚脲的固化機理與物理性能

  2.1固化過程

  固化過程就是交聯反應過程,對於雙組分聚氨酯:

  NCO⋯NCO+HO⋯OH→—NHCOO⋯NHCOO—

  單組分聚氨酯:

  —NCO+H2O→—NH2+CO2↑

  —NH2+NCO—→—NHCONH—

  對於雙組分噴塗聚脲:

  NCO⋯NCO+NH2⋯NH2→—NHCONH⋯NHCONH—

  單組分塗膜聚脲:

  XYN⋯NXY+H2O→NH2⋯NH2

  NH2⋯NH2+NCO⋯NCO→—NHCONH⋯NHCONH—

  上述XY為封閉劑。

  固化過程均發生了化學反應。雙組分聚氨酯交聯後,交聯點形成氨酯鍵;單組分聚氨酯、單組分聚脲、雙組分聚脲固化交聯後交聯點均形成了脲鍵。但單組分聚氨酯隻有1個脲鍵。雙組分聚氨酯反應過程中極少量的水分也會與NCO反應,產生極少量脲鍵。

 
 
 
 
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