聚脲

由異氰酸酯組分與氨基化合物反應生成的一類化合物。異氰酸酯組分可以是單體、聚合物、異氰酸酯的衍生物、預聚物和半預聚物。

聚脲是碳酸的聚酰胺，與聚碳酸酯是碳酸的聚酯相當。脲基團極性大，可以形成更多的氫鍵，因此聚脲的熔點比相應的聚酰胺要高，韌性也大，適於紡織纖維。

合成聚脲最好的方法是參照聚氨酯的合成方法，即二元胺與二異氰酸酯反應。反應放熱，可以採用溶液聚合法或界面聚合法散除。因為是逐步加成反應，不存在副反應，聚合過程比較簡單。例如2,4-甲苯二異氰酸酯與4,4'-二氨基聯苯醚製得的聚脲熔點高達320℃。

聚亞壬基脲是代表性的聚脲高分子。由壬二胺與尿素縮合製備 ，其性質與聚酰胺（如耐綸6）相似 ，可以熔融紡絲，熔融温度230℃～235℃，密度較小（1.066克/釐米3），具有良好的耐熱性、染色性和耐腐蝕性，纖維抗拉強度0.0441～0.0539牛頓/旦，伸長率23%，適宜製造漁網和針織品。

聚脲用途極為廣泛。其應用領域分佈為：混凝土防護佔60%，卡車耐磨襯裏佔15%，鋼結構防腐佔10%，屋面防水佔10%，其他佔5%。

聚脲技術做為防護技術，主要用於防水、防腐、防衝磨和表面裝飾四大領域。例如聚脲在管道防腐領城的應用，管道防腐也是聚脲技術進入最早、工程應用最大的領域。在其他領域的應用還包括鋼結構防腐（特別是碼頭鋼樁防腐），彈性防撞材料（海上浮標，護弦），核電站防護，國防軍工（坦克底盤、防彈頭盔），泳池設施等。

·不含催化劑，快速固化，可在任意曲面、斜面及垂直上噴塗成型，不產生流掛現象，5秒鐘凝膠，1分鐘即可達到步行強度。

· 對濕氣、温度不敏感，施工時不受環境温度、濕度的影響（可在-28℃下施工；可在冰面上噴塗固化）。

· 雙組分，100%固含量，不含任何揮發性有機物（VOC），對環境友好，無污染施工，衞生施工無害使用。

· 熱噴塗或澆注，一次施工厚度範圍可從數百微米到數釐米，克服了以往多次施工的弊病。

· 優異的理化性能，極高的抗張抗衝擊強度、柔韌性、耐磨性、防濕滑、耐老化、防腐蝕。

· 具有良好的熱穩定性，可在120℃下長期使用，可承受350℃的短時熱衝擊。

· 原形再現性好，塗層連續、緻密，無接縫，無針孔，美觀實用耐久。

· 使用成套設備施工，效率極高；一次施工即可達到設計厚度要求，設備配有多種切換模式，既可噴塗，也可澆掛。並可通過施工工藝控制達到防滑效果。

· 具有良好的粘結力，可在鋼材、木材、混凝土等任何底材上噴塗成型。

噴塗聚脲彈性體（Spray Polyurea Elastomer，以下簡稱SPUA）技術是國外近十年來，繼高固體份塗料、水性塗料、輻射固化塗料、粉末塗料等低（無）污染塗裝技術之後，為適應環保需求而研製、開發的一種新型無溶劑、無污染的綠色施工技術，它是在反應注射成型（RIM）技術的基礎上發展起來的，其主要原料是美國Texaco/Huntsman公司首先開發的端氨基聚氧化丙烯醚（端氨基聚醚），商品牌號為Jeffamine。由端氨基聚醚、液態胺擴鏈劑、顏料、填料以及助劑組成色漿（R祖分），另一組分則由異氰酸酯與低聚物二元醇或三元醇反應制得（A組分）。A組分與R組分通過美國Gusmer生產的H系列主機和GX-7系列噴槍進行噴塗或澆注聚脲彈性體。該工藝屬快速反應噴塗體系，原料體系不含溶劑、固化速度快、工藝簡單，可很方便的在立面、曲面上噴塗十幾毫米厚的塗層而不流掛。SPUA技術全面突破了傳統環保型塗裝技術的侷限。因此，使得該技術一問世，便得到迅猛的發展。

SPUA技術是一種新型的“萬能”塗裝技術，被譽為二十世紀末期塗料、塗裝技術領域最偉大的發現。它將新技術、新材料和新工藝結合起來，是傳統施工技術的一次革命性飛躍。在北美等發達國家的應用已有十幾年的歷史，市場需求十分強勁。

聚脲是由半預聚體、端氨基聚醚、胺擴鏈劑等原料現場噴塗而成。它疏水性極強，對環境濕度不敏感，甚至可以在水（或者冰）上噴塗成膜，在極端惡劣的環境條件下可正常施工，表現特別突出。聚脲的出現，完全打破了傳統的防腐和防護觀念，為材料保護行業樹立了一個更高的標準。聚脲塗層柔韌有餘、剛性十足、色彩豐富，它緻密、連續、無接縫，完全隔絕空氣中水分和氧氣的滲入，防腐和防護性能無與倫比。它同時具有耐磨、防水、抗衝擊、抗疲勞、耐老化、耐高温、耐核輻射等多種功能，因此應用領域十分廣泛，難怪每天都有工程師SPUA材料神奇的新用途。

聚脲技術將為中國未來的大型基礎設施的建設，如化工防護、管道防腐、海洋防腐、隧道防水、大壩維護、橋樑防護、基礎加固、屋面種植、道具製作、護舷製造等，提供一種最先進的超重防腐、防水、耐磨和裝飾材料以及最方便、快捷的施工。

聚脲和其他塗料性能指標的對比：

-聚脲典型物理指標-

濕 態 幹 態

重量固含量 100% 抗張強度 4219Psi (29.3mpa）（平均）

體積固含量 100% 延伸率 619%

V.O.C. 0 100%模量 1280Psi(8.9mpa）±100

凝膠 大約5分鐘 300%模量 2137Psi(14.9）±100

觸干時間 大約50-80秒鐘 撕裂強度 612PLI（平均）

完全凝結 24小時 耐磨強度 　1千克，1000轉，CS-17輪 損失19.1毫克

1千克，1000轉，H-22輪 損失50毫克

復塗時限 0-12小時 火焰蔓延率　20密耳時 5

氧指數 28 煙濃度　20密耳時 5

耐侯性（QUV） 3000小時後無可見失效現象

拉伸強度/MPa ≥4

斷裂伸長率/% ≥150

-聚脲耐介質性能-

聚脲材料的耐介質性十分突出，可耐絕大部分腐蝕介質的長期浸泡，下表為聚脲在不同腐蝕介質中的浸泡結果。

1、塗層緻密、連續、無接縫，防護性能十分突出；

2、將材料保護和噴塗技術有機地結合起來，大大提高工程的質量和進度；

3、色彩豔麗，任意可調，將徹底改變中國鋼結構“流黃水”的面貌；

4、施工速度快，一台設備需3～4人操作，每天可施工1000平方米以上，是傳統工藝的15～20倍，最大限度地減少了天氣對施工進度的影響；

5、材料柔韌性好、強度高、抗腐蝕、耐老化，户外使用可達10～20年；

6、在施工和使用中，均無毒、無污染，被譽為“綠色材料、綠色技術”。

1．不含催化劑，快速固化，可在任意曲面、斜面及垂直面上噴塗成型，不產生流淌現象，5秒鐘凝膠，1分鐘即可達到步行強度；

2．對水分、濕氣不敏感，施工時不受環境温度、濕度的影響；

3．雙組分，100%固含量，對環境友好；

4．一次施工達到厚度要求，克服了以往多層施工的弊病；

5．優異的物理性能，如抗張強度、柔韌性、耐老化、耐介質、耐磨性等；

6．具有良好的熱穩定性，可在150℃下長期使用，可承受350℃的短時熱衝擊；

7．可加入各種顏、填料，製成不同顏色的製品；

8．配方體系任意可調，手感從軟橡皮（邵A30）到硬彈性體（邵D65）；

9．使用成套噴塗、澆注設備，施工方便，效率高；

10．設備配有多種切換模式，既可噴塗，也可澆注。

SPUA材料和其他塗料性能指標的對比：

2010年10月22日，三座色彩鮮明，具有耐腐蝕、無污染、免維護等綠色環保概念的新型聚脲燈樁，分別在防城港20萬噸級碼頭和化工碼頭同時安裝完成。這是廣西首批採用高強複合材料建造的燈樁。

新燈樁直徑1米，燈高15.9米，地面高度6.7米，設計壽命在15年以上，抗風能力達50米/秒（14級）。新型聚脲燈樁的建成，讓進出港口的船舶更暢通、更便捷、更安全，同時也提高了我市航標的科技含量。

據瞭解，聚脲燈樁性能優越，具有足夠的抗張性、柔韌性、耐磨性，可以承受大錘的全力打擊，即便樁身發生明顯脹縮開裂、變形，聚脲材料依然能夠完整覆護整個構件。聚脲燈樁還具有結構簡單、重量輕、便於運輸安裝、視覺效果好、穩定可靠、易於監控管理、綜合成本低等特點，尤其適合在海況複雜、運輸困難的島礁、山峯、碼頭等地安裝使用。