聚脲涂料的研究與應(yīng)用

張文毓

（中國(guó)船舶重工集團(tuán)公司第七二五研究所，河南洛陽(yáng) 471023）

0 引言

聚脲涂料是繼高固體分涂料、水性涂料、光固化涂料、粉末涂料等低（無(wú)）污染涂裝材料之后，又一種新型無(wú)溶劑、無(wú)污染的綠色涂料。它是最新一代環(huán)境友好型高性能產(chǎn)品之一，其固體分高、黏度低、干燥速度快，具有極佳的耐候性，同時(shí)其涂膜既具有極高的表面硬度又具有良好的柔韌性和耐磨性。由于具有施工固體分高、快干免烘等特點(diǎn)，有效地減少了對(duì)環(huán)境的危害，同時(shí)提高了施工效率，節(jié)省了人員、時(shí)間和能源成本，聚脲涂料現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于汽車車架及零部件防腐、玻璃鋼等非金屬防護(hù)，以及混凝土地坪等領(lǐng)域。

1 概述

噴涂聚脲彈性體技術(shù)（SPUA）是美國(guó)Texaco 化學(xué)公司于1991 年開(kāi)發(fā)成功的一種新型無(wú)溶劑、無(wú)污染的綠色施工技術(shù)，是在聚氨酯反應(yīng)注射成型（RIM）技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的，結(jié)合了聚脲樹(shù)脂的反應(yīng)特性和RIM 技術(shù)快速混合、快速成型的特點(diǎn)，可在各類復(fù)雜形狀的表面形成連續(xù)的整體涂層。

聚脲樹(shù)脂是由異氰酸酯組分（A 組分）與胺基組分（R 組分）反應(yīng)得到的高聚物，其分子主鏈中包含重復(fù)的脲基鏈段。其中，A 組分可以是異氰酸酯的單體也可以是異氰酸酯的衍生物；R 組分必須是端氨基樹(shù)脂。聚脲涂料可以分為純聚脲和聚氨酯/聚脲兩類，它具有如下性能特點(diǎn)：（1）對(duì)濕氣、溫度不敏感，施工時(shí)不受環(huán)境溫度、濕度的影響。（2）雙組分，高固含量，對(duì)環(huán)境友好，無(wú)施工污染。（3）優(yōu)異的理化性能，極高的抗張、抗沖擊強(qiáng)度、柔韌性、耐磨性、防濕滑、耐老化、防腐蝕性。（4）涂層致密，無(wú)接縫，無(wú)針孔，好看、好用且持久。

由于聚脲材料的出色性能，該技術(shù)自1999 年在我國(guó)投入商業(yè)應(yīng)用以來(lái)，已經(jīng)在眾多工程領(lǐng)域中得到了廣泛應(yīng)用。

2 發(fā)展歷史及研究現(xiàn)狀

20 世紀(jì)40 年代，科研工作站在估算一些高分子材料的耐熱性和熔點(diǎn)時(shí)第一次提及聚脲，同時(shí)得知聚脲具有優(yōu)良的耐熱性和很高的熔點(diǎn)，但是在當(dāng)時(shí)的實(shí)驗(yàn)室條件下還不能夠制備聚脲材料。20 世紀(jì)60年代初，前蘇聯(lián)的O.LFedotova 等著手研究聚脲的制備。20 世紀(jì)80 年代末，Dudley J.Primeaux Ⅱ在反應(yīng)注射成型的基礎(chǔ)上成功研發(fā)出了噴涂聚脲彈性體，標(biāo)志著聚脲正式走向商業(yè)應(yīng)用。20 世紀(jì)90 年代中期，我國(guó)科研工作者黃微波等引入聚脲噴涂設(shè)備，開(kāi)始聚脲的研究工作，隨后開(kāi)發(fā)出我國(guó)第一個(gè)聚脲配方。進(jìn)入21 世紀(jì)后，聚脲材料在我國(guó)發(fā)展迅速，相繼應(yīng)用于橋梁道路、工業(yè)地坪、體育工程、防護(hù)襯里及防水工程等領(lǐng)域。聚脲從開(kāi)始研究到商業(yè)成功應(yīng)用經(jīng)歷了幾十載。

自20 世紀(jì)80 年代末，聚脲材料正式問(wèn)世以來(lái)，國(guó)外科研工作者對(duì)聚脲的研究持續(xù)升溫。David 等提出將脂肪二胺作為擴(kuò)鏈劑，成功地降低了反應(yīng)速度，得到了涂層表面光滑的聚脲材料。Aureliano Perez 等研究了基材底漆與聚脲涂層附著力的關(guān)系，結(jié)果表明，底漆對(duì)聚脲涂層的附著力影響較小。R. Casalini等研究了聚脲的交聯(lián)密度、拉伸強(qiáng)度和斷裂伸長(zhǎng)率，結(jié)果表明，經(jīng)多壁碳納米管、納米硅酸鹽改性后，聚脲的交聯(lián)密度、拉伸強(qiáng)度、斷裂伸長(zhǎng)率等均得到改善。Jerry L. Reddinger 等的研究提供了聚脲合成的各項(xiàng)指數(shù)，NCO 指數(shù)一般在1.05～1.10 之間，擴(kuò)鏈劑的含量可以調(diào)節(jié)聚脲的凝膠時(shí)間和表干時(shí)間，施工條件不同，聚脲的力學(xué)性能不同。

自1995 年青島海洋化工研究院的黃微波等開(kāi)始了對(duì)聚脲的研究后，國(guó)內(nèi)掀起聚脲研究的熱潮。陳旭東研究了異氰酸酯、擴(kuò)鏈劑對(duì)聚脲體系凝膠時(shí)間的影響，發(fā)現(xiàn)異氰酸酯的結(jié)構(gòu)對(duì)聚脲的凝膠時(shí)間有顯著影響，不同異氰酸酯的凝膠時(shí)間按TDI（甲苯二異氰酸酯）、純MDI（二苯基甲烷二異氰酸酯）、液化MDI 順序依次增加，擴(kuò)鏈劑的胺基氫越活潑，凝膠時(shí)間越短。此外，王寶柱等研究了擴(kuò)鏈劑的種類對(duì)聚脲性能的影響。楊宇潤(rùn)等對(duì)預(yù)聚體配方成分及—NCO含量與黏度的關(guān)系、—NCO 含量對(duì)涂層硬度、胺基組分配方對(duì)凝膠時(shí)間的影響，以及如何提高耐磨性、耐介質(zhì)性等問(wèn)題進(jìn)行了研究及探討。青島理工大學(xué)功能材料研究所在研究聚脲材料的性能時(shí)，通過(guò)在配方中添加光穩(wěn)定劑、抗氧化劑等顯著提升了傳統(tǒng)聚脲材料的耐蝕性和耐候性。陳酒姜等研制出一種噴涂型阻燃聚脲彈性體SPUA-301，研究了阻燃劑對(duì)噴涂聚脲彈性體各項(xiàng)性能的影響。結(jié)果表明，采用所篩選出的復(fù)合阻燃劑可大大提高聚脲體系的阻燃性能，得到阻燃性能良好的噴涂聚脲產(chǎn)品。

羅寧等對(duì)聚醚型聚氨酯體系進(jìn)行了變溫紅外研究，結(jié)果表明，熱處理、制樣方法和化學(xué)組成等都可以影響脲氫鍵的狀態(tài)。葛吭等在合成聚天冬氨酸酯的過(guò)程中將催化劑換為二乙基甲苯二胺，所得產(chǎn)物顏色灰暗，影響使用。長(zhǎng)江科學(xué)院周濤等采用超聲波、高速分散機(jī)的物理作用與硅烷偶聯(lián)劑的化學(xué)作用相結(jié)合，制備了一種納米二氧化硅改性的PAE（聚天門(mén)冬氨酸酯彈性體）聚脲，提高了聚脲涂層的抗凍、抗碳化和抗沖磨能力。楊娟等采用丙烯腈與伯胺反應(yīng)制得一種仲胺擴(kuò)鏈劑，所得聚脲的凝膠時(shí)間增加，拉伸強(qiáng)度和斷裂伸長(zhǎng)率得到改善。大連海事大學(xué)的衡麗娜采用氨基化碳納米管和納米二氧化鈦成功改性PAE 聚脲，改善了聚脲的拉伸強(qiáng)度和硬度。呂平等使用E-51 型雙酚A 型環(huán)氧樹(shù)脂對(duì)聚天冬氨酸酯結(jié)構(gòu)中的X 結(jié)構(gòu)進(jìn)行改性，有效提高了聚脲的強(qiáng)度。

3 應(yīng)用進(jìn)展

聚脲技術(shù)近10 年來(lái)成績(jī)斐然，已成功應(yīng)用于皮卡車車廂耐磨防腐、埋地管道防腐、京津高鐵防水、北京奧運(yùn)場(chǎng)館等防腐防水領(lǐng)域。聚脲涂料作為一個(gè)地坪涂料的新品種，它具有其它防腐地坪材料無(wú)法比擬的優(yōu)點(diǎn)：彈性好，斷裂伸長(zhǎng)率可達(dá)450%以上；耐磨性能好；防腐蝕性能好；防滑性能優(yōu)良；附著力優(yōu)良。如果要滿足一個(gè)或多個(gè)功能性要求，聚脲材料將是最佳的選擇。

3.1 混凝土防護(hù)涂料

混凝土表面噴涂聚脲材料，可以有效防止水分、鹽分等的滲透，且可以耐光老化和高低溫交變，聚脲是一種優(yōu)良的混凝土防護(hù)涂料。

劉玉亭等以刷涂型脂肪族聚脲作為寒冷地區(qū)混凝土構(gòu)筑物的抗凍防護(hù)材料，采用單組分聚氨酯基材處理與高耐候聚脲面漆配合的形式對(duì)混凝土進(jìn)行防護(hù)，為混凝土材料建筑物的表面防護(hù)提供了新材料和新方案。

朱祖熹分析了地鐵與隧道工程中墻面的工況，認(rèn)為聚脲防水涂料在隧道工程上應(yīng)用很有意義，與聚脲材料快速固化、對(duì)環(huán)境濕度不敏感、無(wú)溶劑、物理性能優(yōu)異、涂層致密連續(xù)、抗?jié)B透性高的特點(diǎn)非常契合，特別適合用于放坡開(kāi)挖的隧道或分離式側(cè)墻的現(xiàn)澆混凝土箱形結(jié)構(gòu)（如大型箱涵涵管）、預(yù)制混凝土管節(jié)（如沉管法隧道的管段）的頂板側(cè)墻，以及沉井井壁外的防護(hù)涂層。朱祖熹還列舉了波士頓地鐵隧道、美國(guó)北卡羅萊納州的高速公路隧道、澳大利亞布里斯班CLEM7 道路隧道、日本東京地鐵涉谷車站等工程實(shí)例，為聚脲防水涂料的應(yīng)用提供了實(shí)例，并結(jié)合實(shí)例指出了其尚待解決的問(wèn)題。

由長(zhǎng)江科學(xué)院開(kāi)發(fā)的CW 系列聚天門(mén)冬氨酸酯聚脲納米復(fù)合材料，能對(duì)混凝土裂縫進(jìn)行修補(bǔ)，并顯著提高混凝土的抗沖磨、抗?jié)B、抗凍融和耐化學(xué)侵蝕等性能，已成功應(yīng)用于南水北調(diào)工程、宜昌湯渡河水庫(kù)、重慶萬(wàn)盛板遼水庫(kù)等眾多水利工程中，起到除險(xiǎn)加固與表面防護(hù)作用。南水北調(diào)中線工程的穿黃隧道采用了CW620 聚脲混凝土表面防護(hù)材料，解決了施工縫表面點(diǎn)狀滲水的問(wèn)題。

2011 年7 月，噴涂聚脲作為防護(hù)涂層成功用于青島海灣大橋主橋墩的承臺(tái)上，并取得了顯著的防護(hù)效果。聚脲涂層作為一種新型高彈性、高強(qiáng)度的涂層，在很大程度上減緩了海洋環(huán)境對(duì)承臺(tái)的沖擊及磨損，阻止腐蝕介質(zhì)的侵蝕。經(jīng)過(guò)幾年運(yùn)行后，現(xiàn)場(chǎng)對(duì)涂層進(jìn)行檢測(cè)，聚脲涂層表面未見(jiàn)任何開(kāi)裂破壞現(xiàn)象，僅表面色澤產(chǎn)生一定程度的變暗，光澤度下降。

港珠澳跨海大橋作為珠三角環(huán)線高速的重要組成部分，所用沉管為混凝土沉管，因長(zhǎng)期浸泡在海水中，受沖擊荷載、腐蝕介質(zhì)和海水壓力等多種不利因素的影響，沉管表面需要涂覆一定厚度的保護(hù)涂層。因聚脲優(yōu)異的性能與便利的施工技術(shù)，被成功應(yīng)用在大橋沉管隧道的施工縫處。經(jīng)過(guò)不同時(shí)間段的驗(yàn)證，聚脲涂層未出現(xiàn)任何破壞現(xiàn)象，對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)起到了很好的保護(hù)作用。

海洋王國(guó)主題公園是珠海首個(gè)海洋類度假區(qū)項(xiàng)目，不滲透是滿足該項(xiàng)目要求的首要條件，考慮到海洋動(dòng)物因素，對(duì)施工的環(huán)保性及所用材料的耐磨性也有很高要求。張伶俐等介紹了噴涂聚脲技術(shù)在該海洋館中的應(yīng)用，聚脲涂層很好地解決了抗?jié)B、防水、耐磨、混凝土修補(bǔ)及與聚脲的黏合問(wèn)題。

純聚脲涂層在混凝土防護(hù)及抗老化等方面具有優(yōu)異的性能，可以長(zhǎng)期承受海洋環(huán)境耦合作用的影響。隨著聚脲技術(shù)的發(fā)展，聚脲涂層對(duì)海洋環(huán)境下的混凝土防護(hù)起到重要的保障作用。

3.2 汽車涂料

聚脲涂料高固體分、低溫快干的特點(diǎn)，達(dá)到了節(jié)能減排的要求，據(jù)測(cè)算它與普通耐高溫涂料相比，可以節(jié)省70%以上的能耗，減少20%以上的VOC（揮發(fā)性有機(jī)化合物）排放。聚脲涂料產(chǎn)品已成功用于汽車底盤(pán)、汽車零部件、大巴車車身、新能源汽車車身以及汽車轉(zhuǎn)向器的涂裝，其穩(wěn)定的涂膜性能以及工藝性得到業(yè)界高度認(rèn)可，是一種理想的汽車涂料，具有很高的推廣價(jià)值。聚脲車架清漆可與電泳涂料直接配套使用，涂層耐老化性能優(yōu)異，實(shí)現(xiàn)了免工件遮蔽工藝。

李華寧等主要研究了第3 代聚脲涂料的合成試驗(yàn)及汽車車架、零部件色漆的參考配方；廖有為等研究了聚脲涂料在皮卡車車廂上的應(yīng)用，探討了反應(yīng)機(jī)理、噴涂工藝及施工參數(shù)等問(wèn)題；俞勇研究了聚脲涂料在商用車底盤(pán)上的應(yīng)用，采用獨(dú)特的噴涂設(shè)備，在一定的施工參數(shù)下進(jìn)行噴涂，討論了其在靜態(tài)混合器中間歇時(shí)間對(duì)噴涂效果的影響；宋華等開(kāi)發(fā)了新型環(huán)保的聚脲涂料，設(shè)計(jì)了一系列的新型涂料配方體系，考察了涂層厚度、烘干規(guī)范、主要性能等指標(biāo)，結(jié)果表明，新型涂料性能優(yōu)異，將其噴涂在汽車底盤(pán)、轎車燃油箱總成外壁、客車車身蒙皮表面等作為電泳修補(bǔ)漆，應(yīng)用性能良好，成本低于原用料成本。

姚學(xué)民等在汽車底盤(pán)上噴涂了環(huán)氧富鋅底漆配套聚脲面漆涂層，獲得了較好的防護(hù)效果，在耐鹽霧性和耐老化性能上達(dá)到了很高的標(biāo)準(zhǔn)，并對(duì)超導(dǎo)電防腐底漆/陰極電泳漆/聚脲面漆和陰極電泳漆/聚脲面漆的性能進(jìn)行了測(cè)試，認(rèn)為聚脲涂料的低溫固化特性和優(yōu)異的性能，非常匹配汽車底盤(pán)涂裝需要節(jié)能降耗和提高涂膜防護(hù)效果的要求。

田鐵梁等分析了汽車涂裝對(duì)涂層性能的要求，討論了聚脲涂料在汽車涂裝上的發(fā)展和應(yīng)用基礎(chǔ)，特別對(duì)聚脲涂料作為底盤(pán)涂料、汽車中涂漆、汽車面漆的性能進(jìn)行了檢測(cè)，認(rèn)為聚脲涂料在綜合施工性能、節(jié)能降耗、耐老化性方面完全能夠滿足汽車涂料的使用要求。

廖志雄等針對(duì)起重機(jī)機(jī)械的腐蝕防護(hù)需求，設(shè)計(jì)了一種聚脲涂料，并對(duì)起重機(jī)金屬結(jié)構(gòu)上噴涂聚脲涂層的性能進(jìn)行了測(cè)試，討論了聚脲涂層厚度對(duì)其力學(xué)性能的影響。

3.3 防水涂料

聚脲材料耐水性好，涂層致密，具有作為防水涂料的應(yīng)用潛力。郁維銘綜述了聚氨酯和聚脲防水涂料的研究現(xiàn)狀，介紹了相關(guān)應(yīng)用；邱小勇開(kāi)發(fā)了一種無(wú)溶劑型聚天門(mén)冬氨酸酯聚脲防水涂料，該涂料由A，B兩個(gè)組分組成，A 組分為多異氰酸酯和封端異氰酸酯預(yù)聚體，B 組分為聚天門(mén)冬氨酸酯、聚合型改性聚天門(mén)冬氨酸酯、填料和少量助劑。該涂料凝膠時(shí)間長(zhǎng)、拉伸強(qiáng)度大、斷裂伸長(zhǎng)率高，防水防腐性能優(yōu)異且耐候性好，無(wú)溶劑、對(duì)環(huán)境友好。同時(shí)，該涂料可手工施工，不需要專門(mén)的大型噴涂設(shè)備，應(yīng)用領(lǐng)域較廣。例如，聚脲防水涂料在北京-天津城際高鐵的全線應(yīng)用，也使這一工程成為聚脲防水涂料的代表性項(xiàng)目之一。

3.4 聚脲在外墻涂裝方面的應(yīng)用

在國(guó)外，聚脲外墻涂料一直作為標(biāo)志性建筑金屬裝飾板材的罩面保護(hù)，其性能標(biāo)準(zhǔn)被列為美國(guó)建筑制造商協(xié)會(huì)AAMA 2605—2005 超性能涂層的性能要求和測(cè)試程序的自發(fā)性標(biāo)準(zhǔn)。聚脲涂料在歐美國(guó)家被稱為“萬(wàn)能涂料”，與傳統(tǒng)涂料相比，它不但具有出色的耐光耐候性，且表面有彈性、耐沖擊、抗屈曲、耐磨性也極好。在使用過(guò)程中質(zhì)量輕，不會(huì)加大涂覆物的表面負(fù)重，并且其表面灰塵也可通過(guò)雨水自動(dòng)清洗。

3.5 防腐涂料

防腐涂料是聚脲材料的重要應(yīng)用方向之一，主要是基于聚脲的高耐候性和高致密性，從樹(shù)脂材料上分類，聚脲防腐涂料又可分為純聚脲防腐涂料和聚天門(mén)冬氨酸酯聚脲防腐涂料，前者基于SPUA 技術(shù)，涂膜厚度高，受限于樹(shù)脂的種類僅添加少量或不添加固體顏填料，后者的涂料配方與施工工藝與傳統(tǒng)聚氨酯涂料類似。

張超智等綜述了海洋防腐涂料的研究現(xiàn)狀，認(rèn)為SPUA 在海洋防腐中的應(yīng)用潛力巨大；孔振英等以聚天門(mén)冬氨酸酯樹(shù)脂與IPDI（異佛爾酮二異氰酸酯）三聚體作為基體樹(shù)脂，篩選了顏填料、助劑和溶劑，開(kāi)發(fā)出聚脲重防腐涂料，并將其應(yīng)用在海洋環(huán)境中，性能測(cè)試結(jié)果表明，聚脲與環(huán)氧富鋅底漆配套的涂料體系完全滿足ISO 20340—2009《色漆和清漆 海上平臺(tái)及相關(guān)結(jié)構(gòu)防護(hù)涂料體系的性能要求》的要求。

聚脲涂料除了機(jī)械性能優(yōu)異、環(huán)境友好等特點(diǎn)外，還因其具有防腐性能而被廣泛應(yīng)用于埋地金屬管、大型涵洞修補(bǔ)工程、建筑及基礎(chǔ)設(shè)施修復(fù)以及地鐵與隧道工程。廖有為等介紹了埋地金屬管用的聚脲防腐涂料。由于聚脲涂料在管道接口處施工性能優(yōu)異，目前國(guó)際管道公司均采用聚脲涂料作為防腐涂料，如俄羅斯西伯利亞管道、美國(guó)阿拉斯加管道、墨西哥Majamar 氣田管線等。進(jìn)入21 世紀(jì)，國(guó)內(nèi)鑄鐵管道的防腐保護(hù)層也采用了聚脲涂料。中國(guó)天然氣管道科學(xué)研究院研制出儲(chǔ)罐外壁用的無(wú)溶劑聚脲涂料。該產(chǎn)品一道涂覆即可滿足儲(chǔ)罐外壁防腐與耐候要求，可大幅延長(zhǎng)儲(chǔ)罐防腐層的使用壽命，確保儲(chǔ)罐安全運(yùn)行，提高施工效率。該產(chǎn)品還可降低施工過(guò)程中溶劑揮發(fā)對(duì)人員和環(huán)境的污染，提高了大型儲(chǔ)罐建設(shè)的整體技術(shù)水平。

聚天門(mén)冬氨酸酯聚脲防腐涂料的研發(fā)與應(yīng)用是聚脲防腐涂料的重要方向。聚天門(mén)冬氨酸酯樹(shù)脂固含量高（90%～100%），環(huán)境友好，特別有利于對(duì)涂料VOC 的控制，一次施工即可獲得較高的漆膜厚度，且固化速度較快，有利于大面積施工應(yīng)用。此外，聚天門(mén)冬氨酸酯聚脲耐候性好，與氟碳涂料相當(dāng)，且漆膜致密性好，耐磨性高，在重防腐涂料、風(fēng)電塔筒涂料、船舶涂料等領(lǐng)域應(yīng)用前景廣闊。

經(jīng)納米改性后的復(fù)合聚脲功能涂層材料，其性價(jià)比要遠(yuǎn)大于單純的聚脲產(chǎn)品，特別是其優(yōu)異的化學(xué)與物理性能，可以用于長(zhǎng)距離輸送油（氣、水）管道、跨海大橋、深水港碼頭、地鐵隧道、機(jī)場(chǎng)設(shè)施、電廠脫硫、艦船防護(hù)、乙烯工程、電視塔臺(tái)以及軍事工業(yè)等各種惡劣或極端環(huán)境中，也可用于過(guò)街天橋、防坡堤、屋面防水、垃圾填埋、影視道具等民用設(shè)施，具有廣闊的市場(chǎng)前景。

近年來(lái)，國(guó)內(nèi)不少重點(diǎn)基礎(chǔ)設(shè)施工程選用了聚脲涂料：

● 京津城際高速鐵路作為我國(guó)第一條設(shè)計(jì)時(shí)速350 km 的客運(yùn)專線，采用了大量的新技術(shù)、新工藝，包括聚脲材料的全線應(yīng)用。防水處理面積超過(guò)100 萬(wàn)m2，聚脲用量在2 000 t 以上，用量之大，在鐵路防水工程中首屈一指，在世界上也是著名的聚脲工程之一。

● 國(guó)家大劇院景觀水池防水工程全部采用聚脲涂料。

● 部分奧運(yùn)場(chǎng)館看臺(tái)及屋頂采用聚脲涂料，大大加快了施工進(jìn)度，如：北京豐臺(tái)壘球中心、曲棍球館、奧林匹克中心、奧林匹克水上公園等奧運(yùn)場(chǎng)館的混凝土看臺(tái)表面防護(hù)涂層，累計(jì)達(dá)到10 萬(wàn)m2。

其他成功案例：

● 美國(guó)波士頓地鐵隧道以及中國(guó)香港地鐵隧道都成功采用純聚脲作為防水材料，大大加快了施工進(jìn)程并提高了質(zhì)保年限。

● 中國(guó)臺(tái)灣的高鐵路基也成功采用純聚脲涂料，縮短工期，延長(zhǎng)了涂層的防水防腐壽命。

● 美國(guó)五角大樓停車場(chǎng)修復(fù)項(xiàng)目，采用純聚脲涂料作為地面及屋頂防水材料。該涂層同時(shí)具有防沖擊的作用。

3.6 聚脲在軍工方面的應(yīng)用

聚脲材料的高強(qiáng)度特性使其在防護(hù)領(lǐng)域具有極高的應(yīng)用潛力，黃微波等綜述了噴涂聚脲彈性體技術(shù)在軍事領(lǐng)域的應(yīng)用。翟文等列舉了噴涂聚脲彈性體的主要性能指標(biāo)，并列舉了其在軍用車輛、水面艦艇及沖鋒舟、潛艇與魚(yú)雷、無(wú)人遙控海底探測(cè)器及載人水下機(jī)器人、防御工事、導(dǎo)彈和運(yùn)載火箭，以及軍用“地毯”方面的應(yīng)用。黃陽(yáng)洋等對(duì)涂覆聚脲涂層和未涂覆聚脲涂層的護(hù)甲進(jìn)行了分析研究，結(jié)果顯示，涂覆聚脲涂層的護(hù)甲具有更好的防彈作用。增強(qiáng)抗彈性能始終是軍事護(hù)甲的研發(fā)方向。部隊(duì)訓(xùn)練、作戰(zhàn)及武警處理突發(fā)事件時(shí)，為防止彈片、土石等意外物體擊打、不慎撞傷頭部或身體其他重要部位，官兵應(yīng)佩戴安全防護(hù)用具，包括頭盔、作戰(zhàn)服、防彈衣等，有的還需要手持盾牌。Mohotti 等研究了聚脲涂層厚度對(duì)其抗彈性能的影響，結(jié)果表明，底材相同，涂層越厚，速度降越大，抗彈性能越強(qiáng)。其他學(xué)者進(jìn)行了一系列仿真試驗(yàn)，其中一些學(xué)者還進(jìn)行了數(shù)值模擬研究，并對(duì)無(wú)涂層、三明治結(jié)構(gòu)涂層和層狀涂覆3 種結(jié)構(gòu)進(jìn)行了對(duì)比試驗(yàn)，結(jié)果表明，層狀結(jié)構(gòu)涂層的抗彈性能最好。

4 展望

（1） 從產(chǎn)品的角度應(yīng)大力開(kāi)發(fā)脂肪族聚脲，畢竟芳香族聚脲在抗變色、耐候性等方面遠(yuǎn)不如脂肪族聚脲，但脂肪族聚脲價(jià)格昂貴，開(kāi)發(fā)能讓市場(chǎng)接受、價(jià)格適中的脂肪族聚脲是未來(lái)業(yè)界的一個(gè)目標(biāo)。

聚天門(mén)冬氨酸酯樹(shù)脂因引入了空間位阻較大的基團(tuán)，能降低仲氨基與異氰酸酯的反應(yīng)速度，是當(dāng)前聚脲產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的一個(gè)熱點(diǎn)，部分樹(shù)脂原料已經(jīng)完全可以國(guó)產(chǎn)化，該產(chǎn)品是國(guó)內(nèi)聚脲的一個(gè)發(fā)展方向。

（2） 近年來(lái)國(guó)內(nèi)聚脲工程失敗的案例不勝枚舉，一度將整個(gè)聚脲行業(yè)帶入低谷，業(yè)內(nèi)人士提出“一分聚脲，九分施工”的口號(hào)。合理的設(shè)計(jì)和使用聚脲，尤其是要很好地規(guī)避聚脲的快速固化帶來(lái)的附著力不良的情況，在注意施工的前提下，開(kāi)發(fā)不同基層的聚脲配套底漆，是聚脲未來(lái)發(fā)展的關(guān)鍵。

5 結(jié)語(yǔ)

隨著噴涂聚脲涂料在我國(guó)應(yīng)用的不斷推進(jìn)和發(fā)展，噴涂聚脲涂料作為一種綠色、環(huán)保、低能耗、高科技的功能材料，將在經(jīng)濟(jì)建設(shè)中發(fā)揮更大的作用。相信隨著國(guó)家經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，噴涂聚脲涂料在防水工程、人造景觀、體育工程、耐磨襯里、防護(hù)襯里、工業(yè)地坪、浮力材料、玻璃鋼制品等領(lǐng)域的應(yīng)用會(huì)越來(lái)越廣。