聚脲/聚氨酯涂層以其自身優(yōu)異的耐腐蝕、耐沖擊、耐磨損及耐老化等性能，在防護(hù)過程中，充分展現(xiàn)出零 VOC排放，符合國(guó)家環(huán)保型材料的要求，這種新型綠色環(huán)保型材料已在混凝土涂層防護(hù)領(lǐng)域中得到了非常廣泛的應(yīng)用，已被應(yīng)用在各大型防護(hù)工程中。噴涂聚脲彈性體技術(shù)于20世紀(jì)90年代在美國(guó)初首先研發(fā)成功，我國(guó)對(duì)聚脲/聚氨酯涂層的研究起步較晚，1995年，黃微波等開始了對(duì)聚脲技術(shù)的研究和開發(fā)，歷經(jīng)十余年的不斷發(fā)展，聚脲材料在其應(yīng)用領(lǐng)域范圍內(nèi)取得了很大突破。作為一種有機(jī)涂層，聚脲/聚氨酯涂層在其服役環(huán)境中也面臨著各種腐蝕老化問題。因此，對(duì)聚脲/聚氨酯涂層的老化行為、抗氯離子滲透性能及介質(zhì)腐蝕等性能進(jìn)行研究，可以更好的對(duì)聚脲涂層的使用壽命進(jìn)行預(yù)測(cè)。目前，聚脲/聚氨酯涂層已成功應(yīng)用在京滬高鐵、港珠澳大橋、青島杭州灣和膠州灣大橋等大型建筑工程。

一、耐久性研究

1.1 抗氯離子滲透性研究

黃微波等通過自然浸泡和干濕循環(huán)法對(duì)聚脲和聚氨酯涂層混凝土抗氯離子滲透性能進(jìn)行了研究，自然浸泡120 d的試驗(yàn)結(jié)果表明：與無涂層混凝土相比，涂覆聚脲涂層的混凝土Da降低67.9%，涂覆聚氨酯的混凝土Da降低67.8%；干濕循環(huán)120次試驗(yàn)結(jié)果表明：與無涂層混凝土相比，涂覆聚脲的混凝土Da降低76.7%，涂覆聚氨酯的混凝土Da降低76.6%。可見，聚脲和聚氨酯均能對(duì)混凝土起到良好的抗氯離子滲透性能。孫叢濤等對(duì)復(fù)合型涂層、成膜型環(huán)氧涂層、滲透型硅烷及成膜型聚脲涂層進(jìn)行抗氯離子滲透性、透氣性及透水性試驗(yàn)，研究結(jié)果表明：在抗氯離子滲透性方面，不同類涂層表現(xiàn)出的效果不同，其中，成膜型涂層和復(fù)合涂層的效果明顯比滲透型涂層好，聚脲涂層的效果最為優(yōu)異，氯離子擴(kuò)散系數(shù)降低95.8% ~ 97.2%。伯忠維采用浸泡法對(duì)比研究了聚脲、環(huán)氧和氯化橡膠涂層砂漿在3.5%氯化鈉溶液中的抗氯離子滲透性能，結(jié)果表明：浸泡90 d后，與空白試樣相比，聚脲、環(huán)氧和氯化橡膠三種涂層砂漿在6 mm深度處的Cl-1含量分別為3.41%、4.64%和5.72%，由此可見，聚脲涂層的抗氯離子滲透性能比其他兩種涂層顯著。楊林等采用自然浸泡和RCM法對(duì)噴涂聚脲的混凝土抗氯離子滲透性能進(jìn)行了研究，結(jié)果表明：涂刷80 μm的脂肪族聚脲混凝土和芳香族聚脲混凝土在自然浸泡100 d后，Da分別降低49.39%和44.14%；涂刷由80 μm增加到240 μm的上述兩種聚脲涂層混凝土在快速氯離子滲透試驗(yàn)時(shí)，脂肪族聚脲涂層混凝土Da降低25.19%，芳香族聚脲涂層混凝土Da降低53.80%；可見，脂肪族聚脲涂層的抗氯離子滲透性能優(yōu)于芳香族聚脲涂層。

1.2 介質(zhì)腐蝕研究

呂平等采用海水浸泡、硫酸浸泡和氫氧化鈉浸泡等方法對(duì)聚脲涂層的耐離子腐蝕性能進(jìn)行了研究，并通過SEM進(jìn)一步對(duì)聚脲涂層老化后表面的形貌特征進(jìn)行了觀察，結(jié)果表明：海水浸泡180 d后，聚脲涂層的拉伸強(qiáng)度僅下降了4%，硫酸浸泡60 d后，涂層的拉伸強(qiáng)度降低30%，但仍保持在15 MPa以上涂層面出現(xiàn)微小孔洞，氫氧化鈉浸泡60 d后，拉伸強(qiáng)度降低25%，仍保持在17 MPa以上，可見，海水對(duì)脲涂層的性能影響不大，而在硫酸和氫氧化鈉浸泡下，聚脲涂層的耐腐蝕性能有所降低。李海揚(yáng)等對(duì)環(huán)氧云鐵、聚氨酯和聚脲涂層在5%NaCl溶液浸泡作用下的耐腐蝕性能進(jìn)行了研究分析，結(jié)果表明：浸泡90 d后，聚氨酯、環(huán)氧云鐵和聚脲涂層的失光率分別是4.2%、19.1%和16.7%，附著力分別下降17.65%、52.94%和55.11%；SEM圖中發(fā)現(xiàn)聚氨酯涂層出現(xiàn)泛白現(xiàn)象，環(huán)氧云鐵涂層出現(xiàn)輕微裂紋，而聚脲涂層仍保持良好的附著性，涂層結(jié)構(gòu)保持緊密，金屬基材出現(xiàn)輕微的腐蝕現(xiàn)象，表現(xiàn)出良好的防護(hù)性能。呂平等通過介質(zhì)浸泡試驗(yàn)對(duì)橋梁支座防護(hù)材料的耐腐蝕的性能進(jìn)行了研究，結(jié)果表明：經(jīng)過90 d的5%硫酸、5%氫氧化鈉和3.5%氯化鈉浸泡后，聚脲涂層的拉伸強(qiáng)度分別下降13.73%、8.13%和12.44%，涂層硬度變化較小；FT-IR測(cè)試結(jié)果表明聚脲涂層老化后僅表面小部分化學(xué)鍵出現(xiàn)斷裂，但涂層內(nèi)部結(jié)構(gòu)變化不大，涂層仍有較強(qiáng)的耐腐蝕性能。劉培禮等對(duì)芳香族聚脲的耐介質(zhì)性能進(jìn)行了研究，結(jié)果表明：堿對(duì)聚脲的強(qiáng)度影響不大，高濃度的酸對(duì)聚脲涂層的拉伸強(qiáng)度有很大的影響，聚脲涂層在50%的硝酸中浸泡2 d后就完全失去性能。Ping Lu等對(duì)單一NaCl溶液浸泡、荷載和NaCl溶液浸泡共同作用下聚天門冬氨酸酯聚脲涂層混凝土的性能進(jìn)行了研究，結(jié)果表明在荷載和NaCl溶液浸泡共同作用下涂層混凝土中氯離子的含量明顯高于單一NaCl溶液浸泡中氯離子的含量。

1.3 老化性能研究

黃微波等采用FT-IR、DSC等試驗(yàn)方法，對(duì)純聚脲重防腐涂層在海洋大氣環(huán)境中的耐久性進(jìn)行了研究，試驗(yàn)結(jié)果表明：在戶外自然曝曬600 d后，純聚脲重防腐涂層的光澤度發(fā)生較大的變化，下降94.53%，涂層力學(xué)性能基本保持不變；人工加速老化15 000 h后，涂層已無光澤度可言，涂層內(nèi)有機(jī)染料出現(xiàn)變黑現(xiàn)象，力學(xué)性能變化幅度較小；FT-IR、DSC測(cè)試結(jié)果表明純聚脲重防腐涂層在自然曝曬和人工加速老化兩種環(huán)境中，僅涂層表面染料分子的化學(xué)鍵出現(xiàn)斷裂、褪色或變黑現(xiàn)象，涂層內(nèi)部分子結(jié)構(gòu)仍保持穩(wěn)定，涂層保持良好的防護(hù)性能。對(duì)在露天海水池中自然曝曬6個(gè)月的純聚脲重防腐涂層進(jìn)行劃叉試驗(yàn)，結(jié)果表明純聚脲重防腐涂層比其他重防腐涂層的防護(hù)效果更加優(yōu)異。

何筱姍研究了自然暴曬、紫外線人工加速老化及腐蝕介質(zhì)浸泡條件下橋梁鋼絞線和支座防護(hù)涂層的性能，研究結(jié)果表明：聚脲涂層的防護(hù)性能表現(xiàn)最好。呂平等通過SEM、AFM及FT-IR方法，對(duì)聚天門冬氨酸脂聚脲涂層的加速老化行為進(jìn)行了系統(tǒng)地研究，結(jié)果表明：紫外線/鹽霧循環(huán)加速老化10周時(shí)，涂層表面局部已經(jīng)產(chǎn)生孔洞，加速老化25周后，涂層表面產(chǎn)生裂紋，且裂紋已延伸至涂層內(nèi)部，涂層已從基材表面脫落，完全失去對(duì)基材的保護(hù)作用。張寒露等采用FT-IR和SEM等手段對(duì)三亞地區(qū)自然曝曬和氙燈加速老化的聚氨酯涂層失效行為進(jìn)行研究，研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)：與未老化涂層相比，室外自然曝曬18個(gè)月后的聚氨酯涂層表面產(chǎn)生裂紋，與氙燈加速老化4 600 h的涂層相比，涂層表面裂紋較淺，裂紋內(nèi)出現(xiàn)白色沉積物。李倩倩等在萬寧近海地區(qū)對(duì)丙烯酸聚氨酯涂層進(jìn)行為期2年的自然老化試驗(yàn)研究，探討了涂層的老化歷程和機(jī)理，研究結(jié)果表明：老化初期涂層的光澤變化顯著，老化的方式為水解老化，氯離子的侵入是導(dǎo)致涂層中期老化的主要主要原因，老化1 a左右時(shí)，涂層的老化速度變慢，這時(shí)涂層的老化主要是由于光氧化的作用導(dǎo)致。

1.4 其他耐久性研究

Damith等對(duì)聚脲涂層復(fù)合鋁板在低速?zèng)_擊作用下的性能進(jìn)行了研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)復(fù)合鋁板的橫截面積沒有出現(xiàn)拉伸、撕裂、脫層或剪切等破壞現(xiàn)象，表明聚脲涂層具有很好的抗沖擊性。Willians等對(duì)聚脲涂層的污水處理設(shè)施進(jìn)行了研究，結(jié)果表明：聚脲的抗沖擊性、耐磨損和耐化學(xué)性都很突出，有助于延長(zhǎng)污水設(shè)施的壽命以及防止廢水和地下水的滲入滲出。李寧等在空蝕模擬試驗(yàn)機(jī)上對(duì)研制的聚天冬氨酸酯聚脲進(jìn)行了抗加速空蝕性能的研究，試驗(yàn)結(jié)果表明研制的天門冬氨酸酯聚脲具有更優(yōu)異的抗空蝕性能。李建波等對(duì)大壩用聚脲涂層的抗?jié)B性能進(jìn)行了研究，結(jié)果表明聚脲涂層的厚度為4 mm時(shí)，可滿足寬度為5 mm的裂縫在300m水壓力作用下的抗?jié)B要求。鐘萍等通過GSPS-S型高速含沙水射流沖蝕磨損試驗(yàn)機(jī)對(duì)聚脲涂層的耐沖蝕磨損性能進(jìn)行了研究，對(duì)不同沖蝕角度和速度下聚脲涂層的沖蝕規(guī)律，結(jié)果表明：沖蝕角度為30°時(shí)，涂層的切削磨損量達(dá)到最大，沖蝕角度接近90°時(shí)，涂層的變形磨損量是最大的。

二、耐久性相關(guān)模型

劉涼冰通過加速老化試驗(yàn)，對(duì)共聚醚聚氨酯斷裂伸長(zhǎng)率隨老化時(shí)間的變化規(guī)律進(jìn)行了研究，并對(duì)此建立了相關(guān)模型：log t=3.1097×1/T×103-4.855，對(duì)聚氨酯材料進(jìn)行了壽命預(yù)測(cè)，預(yù)測(cè)涂層在25℃下的使用壽命為21 a。余超等研究了聚氨酯涂層拉伸強(qiáng)度與時(shí)間的變化規(guī)律，并通過試驗(yàn)得老化動(dòng)力學(xué)參數(shù)，對(duì)聚氨酯涂層建立了基于拉伸強(qiáng)度的數(shù)學(xué)模型：σ=20.31exp（-1.65×10-3t0.68），預(yù)測(cè)聚氨酯涂層在25 ℃下的使用壽命為19.7 a。李春濤等采用熱重法對(duì)PTMG聚氨酯涂層進(jìn)行分析，將熱失重5% 的溫度作為材料的失效標(biāo)準(zhǔn)，建立降解動(dòng)力學(xué)模型，并對(duì)涂層的使用壽命進(jìn)行預(yù)測(cè)，結(jié)果得出涂層使用壽命與溫度的關(guān)系式:ln tf = 15 700 /T -30. 78。

三、結(jié)語(yǔ)

目前，國(guó)家大力倡導(dǎo)環(huán)境友好型防護(hù)涂層，聚脲/聚氨酯涂層正在向該方向發(fā)展，而涂層的耐久性能已成為關(guān)鍵問題。單因素作用下涂層的耐久性問題已取得了一部分成果，在涂層老化方面已經(jīng)建立了相應(yīng)的模型，但在凍融等方面的對(duì)量分析及模型的建立還有待研究，多種因素共同作用下的涂層耐久性研究鮮有報(bào)道。聚脲/聚氨酯涂層因自身已具備較好的耐久性能，在各種環(huán)境中能起到很好的防護(hù)作用。但在聚脲/聚氨酯涂層中添加ZnO、石墨烯等成分，會(huì)使涂層的耐久性能更加優(yōu)異，這也是聚脲/聚氨酯涂層今后研究的新方向。

四、夢(mèng)能服務(wù)與支持

1、免費(fèi)樣品

如果您對(duì)我公司的工業(yè)重防腐油漆產(chǎn)品有需要或者申請(qǐng)樣品試用，請(qǐng)與我們的客服人員取得聯(lián)系。400-878-0506

油漆樣品適用范圍：

用于新建項(xiàng)目：驗(yàn)證油漆配套的可行性、檢驗(yàn)附著力、效果圖與實(shí)際顏色的色差。

用于維修項(xiàng)目：驗(yàn)證與舊涂層的兼容性。

用于日常修補(bǔ)：提供少量樣品用于修補(bǔ)破損處。

申請(qǐng)用量：在1KG以內(nèi)免費(fèi)送貨上門。

2、免費(fèi)打樣

如果您想看到工業(yè)重防腐油漆在產(chǎn)品上的實(shí)際應(yīng)用、外觀、性能測(cè)試，請(qǐng)與我們客服人員聯(lián)系，將樣板寄往夢(mèng)能科技營(yíng)銷部，由專業(yè)噴涂人員為樣板提供油漆打樣。

3、服務(wù)團(tuán)隊(duì)

夢(mèng)能對(duì)技術(shù)服務(wù)團(tuán)隊(duì)始終進(jìn)行一系列的標(biāo)準(zhǔn)化管理，從專業(yè)培訓(xùn)到日常報(bào)告的管理都有一整套完善的體系。夢(mèng)能公司每年都會(huì)對(duì)技術(shù)服務(wù)人員進(jìn)行定期的技術(shù)培訓(xùn)和能力審計(jì)，以使每一位技術(shù)服務(wù)人員保持高水準(zhǔn)的專業(yè)素質(zhì)，每一位技術(shù)服務(wù)人員都配備先進(jìn)的涂裝檢驗(yàn)儀器，儀器設(shè)備均按規(guī)定的時(shí)間期限進(jìn)行定期校驗(yàn)，以保證每套儀器設(shè)備工作狀況良好。

4、購(gòu)買通道

零售：購(gòu)買50kg以內(nèi)，線上購(gòu)買，抖店直接下單購(gòu)買。

工廠業(yè)務(wù)：長(zhǎng)期合作、量大從優(yōu)、生產(chǎn)調(diào)試、質(zhì)量檢測(cè)、開具13%專用發(fā)票

貿(mào)易、代理：提供代工業(yè)務(wù)支持，項(xiàng)目保護(hù)。

業(yè)主、總包、設(shè)計(jì)院：提供防腐方案設(shè)計(jì)、性能檢測(cè)、施工方案、現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)指導(dǎo)。

涂裝施工：提供解決方案、現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)指導(dǎo)。