聚脲柔性减阻材料的制备及性能
高性能聚脲弹性体防水涂料的制备及成型工艺对力学性能的影响
echnical Research and Development技术研发高性能聚脲弹性体防水涂料的制备及成型工艺对力学性能的影响□ 高新田，马金，刘棋，庄建林（江苏兰陵化工集团有限公司，江苏常州213119）摘要:通过分子结构设计，成功合成了高性能聚脲弹性体涂料，通过黏度-温度曲线选定了最佳的喷涂工艺参数。
采用拉伸、红外光谱、凝胶含量和扫描电镜等表征手段，研究了成型工艺对材料力学性能的影响。
结果表明，采用喷涂工艺成型制备聚脲样片的拉伸强度值为25 MPa，而采用溶液涂膜法制备聚脲样片的拉伸强度为54.2 MPa，综合分析后认为，二者拉伸强度的差异是由于喷涂及固化过程中在聚脲样片内部产生了大量气孔所致，并通过扫描电镜照片进行了验证。
关键词:等体积；双组分；聚脲弹性体防水涂料；喷涂成型；力学性能中图分类号：TQ630.6 文献标识码：A 文章编号：1006-2556(2010)01-0023-04 Preparation of high property polyurea elastomer water-proofi ng coatings and the infl uence of formingprocess on the mechanical propertyGao Xintian, Ma Jin, Liu Qi, Zhuang Jianlin(Jiangsu Lanling Chemical Group Corporation Ltd., Changzhou 213119, Jiangsu Province)Abstract: Through the design of molecule structure, we have prepared the high property polyurea elastomer coatings; and by the method of viscosity-temperature curve, optimized the spraying technical parameters. Tensile method, IR spectrum, gel content and scanning electron microscope are used to investigate the infl uence of forming process on mechanical property of the material, showing that the tensile strength of polyurea sample by spraying process is 25 MPa and the tensile strength by solution coating method is 54.2 MPa. Through comprehensive analysis, we think that the difference of the tensile strength is caused by the large amount of bubble in polyurea samples produced in the process of spraying and curing. This has been verifi ed by the SEM pictures.Keywords: same volume, two-package, polyurea elastomer water-proofi ng coatings, spraying forming, mechanical property0 前言双组分聚脲弹性体是通过A组分（异氰酸酯同聚醚反应生成的端异氰酸根预聚物）和B组分（氨基聚醚复配物）反应制备的高性能材料[1]。
聚脲的生产工艺
聚脲的生产工艺
聚脲的生产工艺可以分为以下几个步骤：
1. 原料准备：将二异氰酸酯（例如二苯基甲烷二异氰酸酯、聚醋酸异丁酯二异氰酸酯等）和多元醇（例如聚酯多元醇、聚醚多元醇等）按照一定的比例准备好。
2. 反应制备聚脲均聚体：将准备好的二异氰酸酯和多元醇混合，在适当的温度下进行反应。
反应温度和时间会影响聚脲的分子量和性能。
3. 切碎和筛分：将反应得到的聚脲均聚体进行切碎和筛分，得到所需的颗粒形状和粒径。
4. 溶解和混合：将切碎并筛分好的聚脲均聚体和其他辅助添加剂（例如催化剂、稳定剂、填料等）一起溶解和混合，使其均匀分散。
5. 模压或喷涂：将混合好的聚脲溶液喷涂或模压成所需的形状，待其固化。
6. 固化：将模压或喷涂好的聚脲制品置于适当的温度下，使其固化和硬化，形成最终的聚脲制品。
需要注意的是，聚脲的生产过程中可能还会有其他的中间步骤，如反应过程中的条件控制、固化过程中的温度和湿度控制等。
具体的工艺流程可能会因不同的聚
脲种类和使用要求而有所差异。
聚脲柔性减阻材料的制备及性能
流速平板阻力性能试验。 ２结果与讨论 ２．１异氰酸酯含量对材料性能的影响 采用半预聚体法合成Ａ组分作为聚脲减阻 材料的树脂体系。本文选择了３３０Ｎ、Ａｃｃｌａｉｍｇ ４２００与ＭＤＩ一５０合成不同ＮＣＯ含量的半预聚 物，根据相同的异氰酸酯指数，对Ｂ组分的端氨 基聚醚（ＪｅｆｆａｍｉｎｅＣＤ一２０００、ＪｅｆｆａｍｉｎｅｐＦ一５０００） 计量，用ＥｔｈａｃｕｒｅＤｌ００及Ｕｎｌｉｎｋ固４２００扩链。 Ｔａｂ．１列出了Ａ组分的异氰酸酯含量对材 料性能的影响。
密度的测定：按ＧＢＴ ５３３进行。
５３１
１．３．２硬度的测定：采用硬度计，按ＧＢ／Ｔ 进行。
１．３．３力学性能的测定：采用Ｉｎｓｔｒｏｎ一４４６７型 拉力机，ｌＯＯ％模量和３００％模量，按ＡＳＴＭ
收稿日期；２００６．０８－１６；修订日期：２００７—０３—１３ 基金项目：国家自然科学基金面上项目（５０３７３００９）资助 联系人：黄微波．主要从事特种功能材料研究，Ｅ－ｍａｉｌ：ｓｐｕａ＠１６３．ｃｏｍ
第２３卷第３期 ２００７年５月
高分子材料科学与工程
‘ＰＯＬＹＭＥＲ ＭＡＴＥＲＩＡＬＳ ＳＣＩＥＮＣＥ ＡＮＤ ＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧ
ｖ。Ｉ．２３，Ｎ。．３ Ｍａｙ ２００７
聚脲柔性减阻材料的制备及性能
黄微波“２，陈国华１，卢 敏２，张效慈３
（１．中国海洋大学化学化工学院．山东青岛２６６１００ｔ ２．海洋化工研究院，山东青岛２６６０７１＃ ３．中国船舶科学研究中心，江苏无锡２１４０８２）
就水下航行器采取的减阻技术而言，柔性 面技术减阻的优点是适用于运动的物体表 面ｃ１］，柔性面一般为薄的弹性涂层或一层不渗 透的薄膜，因其柔性效应可以抑制和吸收压力 脉动［２叫］，从而减少了航行阻力，此外还可降低 航行时的噪声。 根据作为柔性面减阻材料的基本条 件［５＿８］，利用聚脲自身的优势，本文以喷涂聚脲 弹性体技术［９］为依托，开展了低模量、高伸长率 的柔性表皮减阻涂层制备的研究工作，通过材 料本身的获取及参数的确定，为未来使用柔性 面技术减阻降噪提供参考。 １实验部分
水性聚脲的配方
水性聚脲的配方
介绍
水性聚脲是一种重要的涂料材料，广泛应用于建筑、汽车、木
材等领域。
本文档将介绍水性聚脲的配方设计。
配方组成
水性聚脲的配方主要包括以下几个组成部分：
1. 聚脲树脂：聚脲树脂是水性聚脲的主要组分，负责提供涂料
的耐磨、耐候等性能。
可以根据具体应用需求选择不同类型的聚脲
树脂。
2. 溶剂：水性聚脲需要溶剂来使其成为涂料，常用的溶剂包括水、醇类、酮类等。
选择适合的溶剂可以提高涂料的稳定性和可操
作性。
3. 功能填料：功能填料可以增强水性聚脲涂料的各种性能，如
增加硬度、增强耐磨性等。
常用的功能填料有二氧化钛、硅酸钙等。
4. 辅助剂：辅助剂用于改善水性聚脲涂料的工艺性能和应用性能，如增稠剂、分散剂、消泡剂等。
配方设计
水性聚脲的配方设计应根据具体应用和涂料性能要求来确定。
以下是一个简化的配方设计示例：
以上配方仅供参考，具体配方应根据实际情况进行优化和调整。
注意事项
在进行水性聚脲配方设计时，需要注意以下几点：
1. 各组分的比例要适当，以确保涂料的性能达到要求。
2. 使用合适的溶剂和辅助剂，以提高涂料的稳定性和应用性能。
3. 在配方设计中考虑涂料的环保性能，选择符合相关标准的组分。
结论
水性聚脲的配方设计是涂料生产的重要环节，通过合理选择配
方组分和优化配方比例，可以获得具有良好性能的水性聚脲涂料。
同时，注意环保和安全要求，以确保涂料的质量和可持续发展。
新型聚脲弹性涂料的制备及其性能研究
新型聚脲弹性涂料的制备及其性能研究摘要：甲苯二异氰酸酯型的聚脲固化剂，在进行生产的过程当中，它的主要原料是甲苯二异氰酸酯，三羟甲基丙烷以及聚合物二醇。
使用该固化剂能够制备聚天门冬氨酸酯聚脲弹性涂料，当然它在实际制作的过程当中也需要与胺组分聚天门冬氨酸酯作为原料产生一系列的反应之后形成相关的产品，在这个过程当中它的断裂声啦率以及组氨分类总量用量等多项指标都会对最终产品的性能产生直接影响。
本次课题主要针对新型聚脲弹性涂料的相关性能进行探讨，对多个相关影响因素进行探讨之后研制出性能比较好并且适合施工期的产品。
本次课题在研究的过程当中，使用实验分析的方法针对它的制备过程进行了分析，并且获得了最佳配方，其中自制固化剂的W是9%，平均官能度是2.2，F420与F520的物质量比是4:1，异氰酸根指数是1.05，最后制作成的弹性涂料，拉伸强度是8.1Np，断裂伸长率是218%，施工期是90分钟，表现出的防腐性能以及防水性能相对较强。
关键词：预聚体型固化剂；聚脲；力学性能；弹性涂料在最近这几年，我国高铁工程的发展速度相对较快，各个地区都进行了工程的建设工作，在实际建设期间使用的原材料类型相对较多，本次课题分析的喷涂聚脲弹性体具有比较好的防腐性能以及防水性能，目前被广泛地应用在钢结构以及混凝土表面的防水防腐工作当中。
国内高铁工程会优先选择该产品作为防水材料，而且在最近这几年聚脲技术的研究以及应用得到了快速的发展和突破，快速喷涂型的制药固化产品使用性能相对较高，固化时间非常短，一般情况下在5秒左右就可以固化成型。
他优越的性能使得聚脲技术在大型工程中的应用范围在不断的推广，整体的施工效率也得到大幅度的提高，但是因为在小规模的涂装工作当中使用专业的大型喷涂设备，其成本投入相对较大，再加上凝胶速度太快，使得实际施工操作期间不能使用普通的喷枪喷涂方法或者刷涂的方法，这也导致了它的使用过程受到了比较大的限制。
它过快的反应对图层的附着性能也会产生比较大的影响。
高铁专用喷涂聚脲弹性体防水材料研发及应用
摘要喷涂聚脲弹性体（Spray Polyurea Elastomer ，简称SPUA）是国外近20年来兴起的一种新型环保涂料。
其具有快速固化，对湿气、温度不敏感，100%固含量，对环境友好，一次喷涂施工，效率高；优异的物理力学性能，如抗张强度、柔韧性、耐老化、耐介质、耐磨性等，良好的耐高低温性能等特点。
聚脲凭借其优异的综合性能成为了高铁桥面防护尤其是无碴轨道表面防水耐磨的理想选择。
2009年6月铁道部科技司颁布了《京沪高速铁路桥梁混凝土桥面喷涂聚脲防水层暂行技术条件》标准，将聚脲的性能指标由传统的拉伸强度10MPa，断裂伸长率250%，提高到拉伸强度16MPa，断裂伸长率400%以上。
因此需要改进传统聚脲的配方并探索适宜的施工条件以满足铁道部的新标准。
本文阐述了聚脲的发展历程，反应原理，对聚脲配方进行了改进，制作出了符合高铁要求的高弹性聚脲；并解决了高铁施工中底漆选择，潮湿条件施工等问题，具体内容如下：1) 通过对比市面上常用的喷涂聚脲A组分材料，确定合理的NCO值为15.5左右，力学性能符合高铁喷涂聚脲的要求。
2) 通过对各种MDI单体的筛选，确定采用高2，4体含量的液体MDI-50作为聚脲A组分的主要合成原材料并确定了配方。
3) 通过对常用氨基扩链剂E100、E300、W6200等材料的筛选搭配，发现扩链剂E100：W6200=5:2时具有合适的反应时间，力学性能接近高铁喷涂聚脲标准的要求。
4) 通过对B组分主要原材料端氨基聚醚的选择搭配，确定了喷涂聚脲的配方。
送检样品技术指标符合高铁喷涂聚脲暂行技术指标的要求。
5) 对聚脲设备进行描述，并依据高铁施工现场指定的施工规范，确定了最佳施工参数。
6) 对高铁施工中遇到的问题进行了分析研究并提出了解决方法。
关键词：喷涂聚脲；高速铁路铁；防水涂料SPUAAbstractSpray polyurea elastomer (referred SPUA) is a new green paint, which developed 20 years ago abroad.SPUA has lots of characteristics, such as fast-curing, moisture, temperature insensitive, 100% solids, environmentally-friendly, and high efficiency; excellent physical and mechanical properties such as tensile strength, flexibility, anti-aging, anti-media, anti- grinding, etc., good resistance to high temperature performance and so on.Polyurea with its excellent performance, has been the best choice for high-speed rail bridge surface protection, especially non-ballast track surface ideal for waterproof wear.In June 2009, "Beijing-Shanghai high speed railway bridge concrete bridge deck waterproofing spray polyurea Interim technical conditions" was approved by Ministry of Railway Technology, the performance quota of polyurea was raised from the traditional tensile strength 10Mpa with 250% elongation at break to tensile strength 16Mpa with 400% elongation at break.Therefore need to improve traditional polyurea formulations and explore the construction of suitable conditions to meet the new standards the Ministry of Railways.This paper describes the polyurea development process and reaction principle, by adjusting the formula of polyurea to produce high elastic polyurea which meets the requirements of high-speed rail, and the formula also solves the primer selection, wet condition construction and other issues in the high-speed rail construction, as follows:1, By comparing the common market A component polyurea spray materials, fix the NCO reasonable value of about 15.5, which meets the polyurea waterproofing mechanical properties requirements most for the high-speed rail.2, Through a variety of MDI monomer screening, choose high content of 2'4 body as a liquid MDI-50 A component polyurea raw materials and identified the main formula.3, Through the screening and collocation of common amino chain extender E100, E300, W6200 and other materials, determine the chain extender selection of E100: W6200 = 5:2 or so can reach the appropriate reaction time, it is closest to the requirements of the mechanical properties of high-speed rail.4, Through the screening and collocation of main raw material B component - terminal amino polyether, ultimately determine the basis formulations for spray polyurea. And send sampletest for high-speed rail Provisional technical requirements of the performance testing.5, Come to understand the polyurea equipment, to determine the optimum construction parameters, and work out reasonable on-site construction specifications for the high-speed rail. 6, Tracking the high-speed rail polyurea construction, analyzing and solving the problems during high-speed rail construction.Key words:spray polyurea; high-speed railway iron; waterproof coating ;SPUA目录摘要 (I)Abstract (II)第一章绪论 (1)1.1中国高速铁路建设概况 (1)1.1.1中国高速铁路发展规划 (1)1.1.2高速铁路桥梁防护的重要性 (1)1.1.3目前铁路应用主要防水材料 (2)1.1.4喷涂聚脲防水涂料在高铁中应用 (2)1.2喷涂聚脲弹性体材料 (3)1.2.1喷涂聚脲弹性体材料简介 (3)1.2.2喷涂聚脲弹性体材料特点 (3)1.2.3喷涂聚脲弹性体材料发展历程 (4)1.2.4喷涂聚脲弹性体的化学反应原理 (5)1.2.5喷涂聚脲弹性体的结构特征 (6)1.2.6喷涂聚脲弹性体的分类特征 (7)1.2.7喷涂聚脲弹性体材料在国内外发展现状 (8)1.3京沪高铁专用喷涂聚脲防水材料性能要求 (10)1.3.1京沪高铁概况 (10)1.3.2国内喷涂聚脲防水材料性能概况 (11)1.3.3高速铁路桥梁混凝土桥面喷涂聚脲防水层暂行技术条件 (11)1.4本研究的目的和主要研究内容 (13)第二章高铁专用喷涂聚脲弹性体的制备 (14)2.1喷涂聚脲弹性体的体系介绍 (14)2.2喷涂聚脲弹性体测试仪器及测试方法 (14)2.2.1聚脲弹性体漆膜制备方法及设备参数设定 (14)2.2.2主要性能指标的测试仪器及方法 (15)2.3喷涂聚脲弹性体主要原材料 (18)2.3.1聚脲A组分主要原材料 (18)2.3.2聚脲B组分主要原材料 (22)2.4高铁专用喷涂聚脲弹性体的合成 (30)2.4.1聚脲配方设计原理 (30)2.4.2聚脲合成工艺 (32)2.4.3聚脲A组分NCO值的确定 (32)2.4.4聚脲A组分材料的选择和配方确定 (35)2.4.5聚脲B组分扩链剂的选择 (37)2.4.6聚脲B组分端氨基聚醚的选择 (38)2.4.7聚脲B组分材料搭配和配方确定 (39)2.5本章小结 (40)第三章喷涂聚脲弹性体在京沪高铁上的应用 (41)3.1喷涂聚脲施工设备介绍 (41)3.1.1聚脲主要设备供应商和设备历史 (41)3.1.2喷涂设备的基本构成 (42)3.1.3GRACO公司Reactor H-XP3喷涂设备介绍 (44)3.1.4喷涂辅助设备 (46)3.2喷涂聚脲配套材料简介 (47)3.2.1聚脲基层处理剂 (47)3.2.2聚脲修补材料 (47)3.2.3聚脲面漆 (47)3.2.4聚脲层间搭接剂 (48)3.3喷涂聚脲在京沪高铁的应用 (48)3.3.1秀珀聚脲在京沪高铁应用概况 (48)3.3.2京沪高铁喷涂聚脲防水施工规范 (49)3.3.3喷涂聚脲防水材料在高铁上的施工图 (51)3.4高铁聚脲施工中遇到的问题及解决方案 (52)3.4.1聚脲材料施工中堵枪现象及解决方案 (52)3.4.2聚脲附着力问题及底漆材料的选择 (53)3.4.3聚脲施工中鼓泡现象分析及解决方案 (56)3.4.4聚脲施工中针孔现象和避免方案 (57)3.5本章小结 (58)第四章总结与展望 (59)4.1论文总结 (59)4.2本论文产生的效益 (59)4.3聚脲产品应用展望 (60)参考文献 (61)致谢 (62)附件-喷涂聚脲检测报告 (63)第一章绪论1.1中国高速铁路建设概况1.1.1中国高速铁路发展规划随着国家经济的快速发展，目前的公路铁路运输网络已经满足不了日益增长的运输需求。
聚脲材料基础理论
聚脲材料基础理论1. 聚脲材料概述聚脲材料是一种具有优异性能的聚合物材料，由含有异氰酸酯官能团的聚醚或聚酯与含有胺基的聚醇反应制得。
聚脲材料具有高强度、高耐化学性、低温柔韧性以及良好的加工性能，在建筑、汽车、电子以及航空航天等领域得到广泛应用。
本文将重点介绍聚脲材料的基础理论，包括材料的结构特点、物性以及制备过程等内容。
2. 聚脲材料的结构特点聚脲材料的基本结构由聚醚或聚酯段和聚脲链节组成。
聚醚或聚酯段决定了聚脲材料的柔韧性和耐化学性，而聚脲链节则决定了材料的强度和硬度。
聚醚或聚酯段由氧原子和碳原子构成的链状结构，可以通过调整醚或酯的不饱和度和聚合度来改变聚脲材料的性能。
聚脲链节则由异氰酸酯官能团与胺基反应生成的含有脲基的链状结构组成。
3. 聚脲材料的物性聚脲材料具有一系列优异的物性，包括高强度、高硬度、低温柔韧性以及优异的耐化学性等。
聚脲材料的强度和硬度取决于聚脲链节的结构，较高的酯键含量和较长的链长有利于提高材料的强硬性。
低温柔韧性是聚醚或聚酯段的特性，醚键比酯键更柔韧，因此聚醚型聚脲材料具有较好的低温柔韧性。
聚脲材料还具有良好的耐化学性，可以耐受酸、碱、溶剂等多种化学物质的腐蚀。
4. 聚脲材料的制备过程聚脲材料的制备主要包括两个步骤：预聚物的合成和聚合反应。
预聚物的合成是将异氰酸酯官能团与聚醚或聚酯反应生成含有异氰酸酯基团的前驱体。
聚合反应是将预聚物与含有胺基的聚醇反应生成聚脲材料。
这个过程可以通过加热反应体系，促进异氰酸酯与胺基的反应，形成聚脲链节。
5. 聚脲材料的应用领域由于聚脲材料具有优异的物性，其应用领域非常广泛。
在建筑领域，聚脲材料可以作为防水材料、涂料和胶粘剂等，用于保护建筑物的结构。
在汽车制造领域，聚脲材料可以用于制造车身零部件和内饰件，提高汽车的安全性和舒适性。
在电子领域，聚脲材料可以用于制造电缆和电子元件的封装材料，保护电子设备免受湿气和化学物质的侵蚀。
此外，聚脲材料还可以用于航空航天领域的制造和维修。
聚脲弹性体的结构与性能研究进展
聚脲弹性体的结构与性能研究进展聚脲弹性体的结构与性能研究进展摘要：聚脲弹性体是为适应环保需求而研制开发的一种新型绿色材料。
聚脲弹性体集多种功能于一身，全面突破了传统环保型涂装技术的局限。
聚脲弹性体优异的理化性能和良好的热稳定性使得其在美国、日本、西欧等发达国家的市场需求非常大。
在中国，聚脲弹性体也开始得到了非常广泛的应用。
但聚脲在国内应用的同时，质量却跟不上国外的步伐，因此对聚脲性能的研究就显得尤为重要。
本文重点研究了聚脲弹性体结构与性能之间的关系。
关键词：聚脲；弹性体；结构；性能Progress in the structure and performance of polyurea elastomer Abstract：Polyurea elastomer is a new type of green materials developed to meet the environmental needs. Polyurea elastomer has many advantages and has totally broken through the limitations of environmental coating technology. The excellent Physical and chemical Properties as well as good thermal stability of Polyurea have made Polyureaelastomer have a great demand in the United States, Japan, Western Europe etc. In China, Polyurea elastomer is also beginning to have a wide range of applications. Though widely needed in our country, the quality of polyurea still fall behind foreign countries. So the research of polyurea’s property is particularly important.The relationship between structure and performance of Polyurea elastomer was our focus in the thesis.Key words: polyurea; elastomer; structure; performance1 引言聚脲材料具有较高的抗冲耐磨性、良好的防渗效果、耐腐蚀性强以及优异的综合力学性能，在国防、工民建及水利水电工程中得到了广泛应用。
聚脲材料及其设备制作方法和应用与相关技术
本技术介绍了一种聚脲材料，包括树脂组分和固化组分；按照重量份计，所述树脂组分的原料包括40～70份聚脲树脂、80～100份填料；所述固化组分的原料包括固化剂和增塑剂，二者的重量比为(2～12)：1；所述树脂组分和固化组分的重量比为1：(0.05～1.0)。
本技术所得聚脲材料硬度可达HB以上，可快速固化成膜，具有高韧性、高耐冲击性和高耐磨性，可以制备出各种功能性颜色的划线漆，与现有的划线漆比较，具有环保、无溶剂污染、不用加热施工、固化快、更耐磨、耐冲击、抗划伤、高韧性、使用寿命长等优势。
技术要求1.一种聚脲材料，其特征在于，包括树脂组分和固化组分；按照重量份计，所述树脂组分的原料包括40～70份聚脲树脂、80～100份填料；所述固化组分的原料包括固化剂和增塑剂，二者的重量比为(2～12)：1；所述树脂组分和固化组分的重量比为1：(0.05～1.0)。
2.根据权利要求1所述的聚脲材料，其特征在于，所述填料选自滑石粉、石英砂、钛白粉、碳酸钙、硫酸钡、硫酸钙、氧化锌、氧化铝、云母粉、硅灰石、氢氧化镁、长石粉、玻璃粉、高岭土、粉煤灰、硅藻土、炭黑中的一种或多种的组合。
3.根据权利要求1所述的聚脲材料，其特征在于，所述填料的粒径为45～100μm。
4.根据权利要求1所述的聚脲材料，其特征在于，所述树脂组分中还包括0～70重量份溶剂，0除外。
5.根据权利要求1～4任一项所述的聚脲材料，其特征在于，所述树脂组分的原料还包括5～25重量份的助剂。
6.根据权利要求5所述的聚脲材料，其特征在于，所述助剂选自分散剂、抑泡剂、色浆、硅烷偶联剂、增强纤维、珠光剂、夜光剂、稳定剂中的一种或多种的组合。
7.根据权利要求6所述的聚脲材料，其特征在于，所述分散剂的酸值为30～40mgKOH/g。
8.根据权利要求6所述的聚脲材料，其特征在于，所述分散剂在25℃下的粘度为100～300mPa·s。
9.一种根据权利要求1-8任一项所述聚脲材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一、树脂组分制备：将聚脲树脂、填料和剩余原料混合搅拌均匀后，得到树脂组分；步骤二、固化组分制备：将固化剂和增塑剂混合均匀，得到固化组分；步骤三、材料制备：将树脂组分和固化组分按比例混合均匀后，即为聚脲材料。
聚脲施工工艺方法及设备报告
聚脲施工工艺方法及设备报告一、引言聚脲施工是一种常见的建筑施工工艺，广泛应用于屋顶、地下室、水池等建筑物的防水工程中。
本报告将主要介绍聚脲施工的工艺方法及相关设备。
二、聚脲施工工艺方法1.预处理：在施工前，需要对施工部位进行准备工作，包括清洁、修补、刮角等。
确保施工面完全干燥、清洁，无油污、灰尘等污染物。
2.材料配制：根据聚脲施工的要求，配制出合适的材料。
一般配制方法为将聚脲基料和固化剂按照一定比例混合，搅拌均匀。
3. 底涂：将配制好的聚脲材料均匀涂布在施工部位的表面上，起到增强粘结力和防渗效果的作用。
底涂需均匀涂刷，厚度一般为0.2-0.5mm。
4. 中涂：底涂干燥后，涂刷聚脲材料的中涂层，提高整体涂层的密封性和耐候性。
中涂层的厚度一般为0.8-1.2mm。
5. 面涂：中涂干燥后，涂刷聚脲材料的面涂层，起到最终的防水效果。
面涂层厚度一般为1.2-2mm。
6.水刷：面涂干燥后，在涂层表面喷洒一定量的水，然后用刷子均匀刷开。
这一步是为了提高涂层的致密性和防渗效果。
7.铺设防护层：涂层干燥后，可以根据需要进行防护层的铺设，增加耐磨、耐压等性能。
三、聚脲施工的设备1.搅拌设备：用于将聚脲基料和固化剂进行充分混合，一般采用搅拌桶或搅拌罐进行搅拌。
2.涂刷设备：用于将配制好的聚脲材料涂刷在施工部位上，常见的涂刷设备包括刷子、辊筒、喷枪等。
3.平整设备：用于对涂层进行整平，使其均匀、光滑。
常见的平整设备有平涂刮板、批刀等。
4.热风枪：用于涂层干燥，加速其固化过程。
热风枪可以通过调节温度和风力来控制干燥的速度。
5.水刷设备：用于水刷工艺中的水刷步骤，通常使用喷雾瓶或喷枪喷洒水，然后用刷子均匀刷开。
四、结论聚脲施工工艺是一种常见的建筑防水工程方法，通过预处理、材料配制、底涂、中涂、面涂、水刷等步骤可以达到较好的施工效果。
搅拌设备、涂刷设备、平整设备、热风枪和水刷设备是常用的聚脲施工设备。
正确使用这些设备，组织好施工工艺流程，可以提高施工质量和效率。
聚脲润滑脂的制备与性能研究
油品与添加剂
ＰＥＴＲＯＬＥＵＭ ＰＲＯＣＥ ＳＳＩ ＮＧ ＡＮＤ ＰＥＴＲＯＣＨＥＭ Ｉ ＣＡＬ Ｓ
聚脲 润滑脂 的制备 与性能研 究
蒋 明俊 ， 郭小川 ， 付洪瑞
（． １ 后勤工程学院 ， 重庆 ４ ０ １ ；２ 重庆市油 品与应用技术 工程 研究 中心 ；３ 军械研 究所 ） ０ ０６ ． ．
摘要
以矿物油和聚 ０烯烃为基础 油 ， 用二异氰酸酯 与有机胺 反应 制备聚脲润滑 脂。探讨 Ｌ ． 利
了基 础 油 、 机 胺 、 氰 酸 酯 等 组 成 及 制 备 工 艺 条 件 对 聚 脲 润 滑 脂 性 能 的 影 响 ， 通 过 组 成 和 工 艺 有 异 并
条件 的优 化制备 出性能优 良的聚脲润滑 脂 。制备 的聚 脲润滑脂具有 高滴点和 良好 的胶体安定性 、 氧化安定性 、 防腐性和抗磨极压性 。 关键词 ： 聚脲润滑脂 有机胺 异氰酸酯 制备
三辊 脂 按 下 列 方 法 进 行 性 能 评 定 ： 滑 润 脂锥 入 度 及延 长 工作 锥 入 度测 定法 ＧＢ Ｔ２ ９ 润 ／ ６ ；
脲 稠化 剂 的 生产 原 料 异氰 酸 酯 和 有机 胺 的种 类 很 多 ， 同类 型 的异 氰 酸 酯 与 有 机 胺 反 应 得 到 的 脲 不 结构不同， 由此 制备 的 脲 基润 滑 脂 性 能不 同 ， 制 要
少 研 究 报 道 。 曾 腊 梅 『 道 了聚 脲 润 滑 脂 的 研 ２报 。 制 及 性 能影 响 因素 的探 讨 。徐世 敏 等 ［研 究 了后 ４ ］ 处 理 工艺 对 聚脲 润滑 脂 性能 的 影 响 。孙洪 玮 等 培 对 聚 脲润 滑 脂 的研 制 、 加 剂对 性 能 的影 响 、 构 添 结 及 反 应 机 理 等 基 础 理 论 及 工 业 应 用进 行 了 研 究 。 宗 明等 伽 展 了 聚 脲 复 合润 滑 脂 的研 究 。鲍 久 开
聚脲防爆材料的制备及力学性能影响因素的研究
作 者 简 介 ：王 伟 （1983— ），男 ，高 级 工 程 师 ，主 要 从 事 特 种 功 能 材 料 研 究 。
第 50卷 第 5期 2020年 5 月
涂料工业 PAINT &COATINGS INDUSTRY
Vol. 50 No. 5 May 2020
聚脲防爆材料的制备及力学性能影响因素的研究
王 伟 ，温 喜 梅 ，李 灿 刚 ，邵 春 妍 ，王 宝 柱 (青 岛 爱 尔 家 佳 新 材 料 股 份 有 限 公 司 ，山 东 青 岛 2 6 6 1 0 9 )
保 证 。随 着 国 内 外 市 场 需 求 量 的 急 剧 上 升 ，高性能防 弹防爆材料的研发和应用迫在眉睫。聚脲作为一种新 兴的聚合物材料，具 有 造 价 低 廉 、质量 轻 、耐 磨 、耐冲 击 、耐腐蚀等特点。同 时 ，还具有喷涂方便，快速固化
的 特 性 ，并 且 对 包 括 金 属 和 非 金 属 在 内 的 基 材 有 很 强 的粘附力，能够保证长久涂覆使用不脱落，因此将聚脲 弹性体材料应用到防爆领域具有巨大的应用前景1]。
关键词：聚 脲 ；防爆;软段;硬段 中图分类号:TQ635. 9 文献标识码：A 文章编号:0253-4312(2020)05-0025-05 doi：10. 12020/j.issn.0253-4312. 2020. 5. 25
Stu d y on the P reparation o f P o lyu re a -b a se d E x p lo sio n -p ro o f M aterials an d the Influencing F acto rs on Its M ech an ical Properties
手工聚脲、其制备方法及用途[发明专利]
![手工聚脲、其制备方法及用途[发明专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/55ba9b579a6648d7c1c708a1284ac850ad0204cf.png)
(10)申请公布号 (43)申请公布日 2014.06.18C N 103865370A (21)申请号 201410076997.9(22)申请日 2014.03.04C09D 175/02(2006.01)C09D 7/12(2006.01)C08G 18/76(2006.01)C08G 18/48(2006.01)(71)申请人大连怿文新材料科技发展有限公司地址116000 辽宁省大连市中山区中山路136号希望大厦2702室(72)发明人彭瑞 姜鹏波 李同信 史立彤蓝晨(74)专利代理机构大连东方专利代理有限责任公司 21212代理人贾汉生 李馨(54)发明名称手工聚脲、其制备方法及用途(57)摘要本发明提供一种手工聚脲、其制备方法及用途。
本发明手工聚脲包括重量配比如下的各组分：A 组分：芳香族异氰酸酯20-70份；位阻氨化合物5-60份；聚醚多元醇20-85份；活性稀释剂碳酸丙酯1-5份；B 组分：位阻氨化合物48-93份；填料5-50份；助剂2-4份；颜料1-3份；A 组分与B组分的质量比为2：1—1.5:1。
本发明还公开了一种手工聚脲的制备方法。
本发明手工聚脲配方科学、合理，其制备方法简单、易行，本发明手工聚脲能在保证力学性能的同时，延长了凝胶时间，进而实现狭窄、复杂环境的手工涂刷。
(51)Int.Cl.权利要求书2页 说明书8页(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请权利要求书2页 说明书8页(10)申请公布号CN 103865370 A1.一种手工聚脲，其特征在于，包括重量配比如下的各组分：A组分：芳香族异氰酸酯 20-70份；位阻氨化合物 5-60份；聚醚多元醇 20-85份；活性稀释剂碳酸丙酯 1-5份；B组分：位阻氨化合物 48-93份；填料 5-50份；助剂 2-4份；颜料 1-3份；A组分与B组分的质量比为2：1—1.5:1。
2.根据权利要求1所述手工聚脲，其特征在于，所述芳香族异氰酸酯为二苯基甲烷二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯、多苯基多亚甲基多异氰酸酯和碳化二亚胺改性MDI中的一种或多种；所述聚醚多元醇为聚氧化丙烯二元醇、聚氧化丙烯三元醇和聚四氢呋喃多元醇中的一种或多种。
聚脲阻燃材料制作过程
聚脲阻燃材料制作过程嘿，咱今儿就来说说聚脲阻燃材料的制作过程，这可真是个有意思的事儿呢！你想想，要做出这么个厉害的材料，那可不是随随便便就能搞定的呀！就好像要做一道超级美味的菜，得精心挑选食材，把握好每一个步骤。
首先呢，得准备好各种原料，这就像是厨师准备各种食材一样。
这些原料都得是高质量的，可不能马虎。
然后呢，把它们按照一定的比例混合起来，这可不是瞎搅和哦，得有技巧，有分寸。
就跟调鸡尾酒似的，比例不对那味道可就差远啦。
接下来就是关键的步骤啦，要让这些混合好的原料发生反应。
这反应就像是一场奇妙的魔法，能让它们变成我们想要的聚脲阻燃材料。
在这个过程中，温度啦、时间啦，都得控制得恰到好处。
温度高了不行，低了也不行，时间长了不行，短了也不行。
这得多考验人的耐心和技术呀！哎呀，你说这像不像在雕琢一件艺术品？每一个细节都得注意到，稍有不慎可能就前功尽弃啦。
而且在制作过程中，还得时刻关注着材料的变化，看看有没有什么问题出现。
要是发现问题，得赶紧想办法解决，可不能让它坏了这一锅好材料呀。
等反应完成了，还没完事儿呢！还得对得到的材料进行各种检测和处理，确保它的质量过硬，真的能起到阻燃的效果。
这就好比一件衣服做好了，还得检查检查有没有线头啊，有没有瑕疵啊。
你说，制作聚脲阻燃材料是不是很不简单？这里面的学问可大着呢！咱可不能小瞧了这看似普通的制作过程。
这就跟人生一样，每一步都得走得稳稳当当的，才能收获到好的结果。
所以啊，咱要是想做出高质量的聚脲阻燃材料，就得用心去对待每一个环节。
别觉得麻烦，别觉得困难，只要咱肯下功夫，就一定能成功。
你想想，要是咱做出了超级棒的聚脲阻燃材料，那得多有成就感呀！到时候，看着自己的成果，那心里得多美呀！总之呢，聚脲阻燃材料的制作过程虽然有点复杂，但只要咱认真去学，去钻研，就一定能掌握其中的奥秘。
咱可不能怕困难，要勇敢地去尝试，去挑战。
说不定哪天，咱也能成为这方面的专家呢！你说是不是呀？。
聚脲的特点及性能简介
聚脲的特点及性能简介一、材料介绍：由异氰酸酯组分与氨基化合物反应生成的一类化合物。
异氰酸酯组分可以是单体、聚合物、异氰酸酯的衍生物、预聚物和半预聚物。
聚脲可由二胺与二异氰酸酯或尿素聚合而成。
聚亚壬基脲是代表性的聚脲高分子。
由壬二胺与尿素缩合制备，其性质与聚酰胺（如耐纶6）相似，可以熔融纺丝，熔融温度230～235℃，密度较小（1.066克／厘米3），具有良好的耐热性、染色性和耐腐蚀性，纤维抗拉强度0.0441～0.0539牛顿／旦，伸长率23％，适宜制造渔网和针织品。
二、特点：不含催化剂,快速固化,可在任意曲面、斜面及垂直上喷涂成型,不产生流挂现象,5秒钟凝胶,1分钟即可达到步行强度。
* 对湿气、温度不敏感,施工时不受环境温度、湿度的影响（可在-28℃下施工;可在冰面上喷涂固化）。
* 双组分,100%固含量,不含任何挥发性有机物（VOC）,对环境友好,无污染施工,卫生施工无害使用。
* 热喷涂或浇注,一次施工厚度范围可从数百微米到数厘米,克服了以往多次施工的弊病。
* 优异的理化性能，极高的抗张抗冲击强度、柔韧性、耐磨性、防湿滑、耐老化、防腐蚀。
* 具有良好的热稳定性,可在120℃下长期使用,可承受350℃的短时热冲击。
* 原形再现性好，涂层连续、致密,无接缝,无针孔,美观实用耐久。
* 使用成套设备施工,效率极高;一次施工即可达到设计厚度要求,设备配有多种切换模式,既可喷涂,也可浇佳。
并可通过施工工艺控制接达到防滑效果。
* 具有良好的粘结力,可在钢材、木材、混凝土等任何底材上喷涂成型。
喷涂聚脲弹性体（Spray Polyurea Elastomer，以下简称SPUA）技术是国外近十年来，继高固体份涂料、水性涂料、辐射固化涂料、粉末涂料等低（无）污染涂装技术之后，为适应环保需求而研制、开发的一种新型无溶剂、无污染的绿色施工技术，它是在反应注射成型（RIM）技术的基础上发展起来的，其主要原料是美国Texaco/Huntsman公司首先开发的端氨基聚氧化丙烯醚（端氨基聚醚），商品牌号为Jeffamine。
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第23卷第3期高分子材料科学与工程V o l.23,N o.3 2007年5月POL Y M ER M A T ER I AL S SC IEN CE AND EN G I N EER I N G M ay2007聚脲柔性减阻材料的制备及性能Ξ黄微波1,2,陈国华1,卢 敏2,张效慈3(1.中国海洋大学化学化工学院,山东青岛266100;2.海洋化工研究院,山东青岛266071;3.中国船舶科学研究中心,江苏无锡214082)摘要:以喷涂聚脲弹性体技术为依托,合成N CO%在13～14的芳香族聚脲半预聚物(A组分),在B组分中引入适当比例的长链氨基聚醚和位阻型胺类扩链剂,设计合适的工艺参数制备出一种低模量、高伸长率的聚脲柔性减阻涂层。
与传统的硅胶、PV C、聚氨酯、丙烯酸等减阻涂层相比,该涂层具:①耐冲击,附着力好;②密度与水基本相同;③模量低,阻尼小;④涂层致密,不透水等重要特点。
经中国船舶科学研究中心测试,在3m s～10m s时平板上1mm的柔性减阻涂层可降低阻力6%以上。
关键词:柔性面;聚脲;减阻中图分类号:TQ324.8 文献标识码:A 文章编号:100027555(2007)0320247204 就水下航行器采取的减阻技术而言,柔性面技术减阻的优点是适用于运动的物体表面[1],柔性面一般为薄的弹性涂层或一层不渗透的薄膜,因其柔性效应可以抑制和吸收压力脉动[2～4],从而减少了航行阻力,此外还可降低航行时的噪声。
根据作为柔性面减阻材料的基本条件[5～8],利用聚脲自身的优势,本文以喷涂聚脲弹性体技术[9]为依托,开展了低模量、高伸长率的柔性表皮减阻涂层制备的研究工作,通过材料本身的获取及参数的确定,为未来使用柔性面技术减阻降噪提供参考。
1 实验部分1.1 原料2,42二苯基甲烷二异氰酸酯(M D I250):烟台万华聚氨酯股份有限公司;聚氧化丙烯醚多元醇(330N):天津第三石油化工厂;低不饱和度聚氧化丙烯醚多元醇(A cclai m○R4200):美国A rco公司;碳酸丙烯酯(Jeffso l TM PC):美国H un ts m an公司,以上均为工业级;端氨基聚氧化丙烯醚(Jeffam ineA cclai m○R T25000,Jef2fam ineA cclai m○R D22000):美国H un ts m an公司;二乙基甲苯二胺(E thacu reA cclai m○R100):美国A lbem arle公司;N,N′2二烷基甲基二苯胺(U2 n ilink○R4200):美国UO P公司;位阻型胺扩链剂(Jefflink TM555):美国H un ts m an公司,以上均为工业级;消泡剂(D abco DC5169):美国A ir P roducts and Chem ical Inc.公司;流平剂(B YK2344):德国B YK公司;分散剂(T exapho r):德国H enkel公司,以上均为试剂级。
1.2 减阻材料制备喷涂制样采用美国Gu s m er公司H220 35主机和GX72400喷枪,喷涂设定温度为65℃,动态压力大于10.3M Pa。
将A、B两组分混合后喷涂在涂有脱膜剂的PV C板表面或相应试验样板上。
1.3 性能测试1.3.1 密度的测定:按GB T533进行。
1.3.2 硬度的测定:采用硬度计,按GB T531进行。
1.3.3 力学性能的测定:采用In stron24467型拉力机,100%模量和300%模量,按A STMΞ收稿日期:2006208216;修订日期:2007203213 基金项目:国家自然科学基金面上项目(50373009)资助 联系人:黄微波,主要从事特种功能材料研究,E2m ail:spua@D638进行;拉伸强度和断裂伸长率,按GB T 528进行,拉伸速率为10mm m in。
1.3.4 水蒸汽透过率的测定:采用Per m atran2 W3 33型水蒸汽透过率测试仪,按GB1037进行。
1.3.5 阻力系数的测定:按1.2方法在室温下将涂层喷涂于尺寸为900mm×360mm×30.4 mm,首部为半圆形,尾部过渡成尖尾的无水、油、锈的流线型对称合金铝平板整个表面,双面喷涂,涂层厚度控制在(1.0±0.2)mm。
委托中国船舶科学研究中心国防科技水动力学国家重点实验室在03B空泡水筒进行3m s～10m s 流速平板阻力性能试验。
2 结果与讨论2.1 异氰酸酯含量对材料性能的影响采用半预聚体法合成A组分作为聚脲减阻材料的树脂体系。
本文选择了330N、A cclai m○R 4200与M D I250合成不同N CO含量的半预聚物,根据相同的异氰酸酯指数,对B组分的端氨基聚醚(Jeffam ine○R D22000、Jeffam ine○R T25000)计量,用E thacu re○R100及U n link○R4200扩链。
T ab.1列出了A组分的异氰酸酯含量对材料性能的影响。
Tab.1 I nf luence of NCO%on physical properties for drag-reduc i ng mater i als1#2#3#34# N CO%10.814.014.016.4 V isco sity(m Pa s,25℃)25001200900800 Gel ti m e(s)206.577D urom eter hardness Sho re A48Sho re A81Sho re A61Sho re D55D ensity(g c m3)1.011.021.001.03T ensile strength(M Pa)7.915.716.120.1T ensile elongati on(%)1063803840426 W ater vapo r trans m issi on(M V T),g m2 24h0.0870.0650.0610.03133#:Jeffso l T M PC5%.Tab.2 Con ten ts of co m ponen ts i n syste m5#6#7#8#9#Component AM D I 330N 4200quasi2p repo ly m er(N CO%14)Component B D2200033%33%32%32%26% T250002.8%5%5%5%2.7% E210014.4%4.6%3.7%2.6%6.4%U nlink○R420015%Jefflink T M5557.5%9%10.5% 试验表明:A组分的异氰酸酯含量与最终产物的硬度成正比,较低的N CO%不仅有利于降低反应速度,而且可以获得较低硬度的柔性材料,但过低的N CO%会造成预聚物黏度增大,不利于设备混合。
过高的N CO%会生成塑料类材料而失去了柔性面减阻的意义。
2.2 扩链剂类型及用量对材料性能的影响聚脲柔性减阻材料的硬度与使用的扩链剂种类及含量有关。
常用的扩链剂主要有二乙基甲苯二胺、二甲硫基甲苯二胺、N,N′2二烷基甲基二苯胺等。
与其它的芳香族液体胺类扩链剂相比,U n ilink○R4200及Jefflink TM555与异氰酸酯的反应速度要慢,可以获得较好的表面状态,同时可以降低硬度、提高抗冲击性和低温性能。
在3#配方基础上,对扩链剂进行选择,选用H un ts m an公司的Jefflink TM555和UO P公司的U n ilink○R4200,研究扩链剂对体系反应速度及材料性能的影响,各种组分比例见T ab.2。
F ig.1～F ig.4分别为采用T ab.2中不同种类及含量的胺类扩链剂制备的聚脲减阻材料的凝胶时间、硬度及物理性能的变化。
842高分子材料科学与工程2007年 慢的反应速度可以延长凝胶时间及固化时间,提高涂层与基材的附着力,得到比较光顺的涂层表观状态,这是柔性面减阻涂层实现的第一步。
从F ig .1～F ig .4的物理性能结果可以发现:在B 组分设计中采用位阻型胺扩链剂U 2n ilink ○R 4200或Jefflink TM555作扩链剂时均能大幅延长凝胶时间,由于与底材有足够长的浸润时间,固化后涂层外观状态致密光顺。
此外与二乙基甲苯二胺(E thacu re ○R 100)混合使用也有助于改善附着力和涂层表面状态。
采用Jefflink TM 555制成的涂料具有较高的断裂伸长率以及较低的硬度。
随着Jefflink TM 555用量的增大,体系的凝胶时间大幅度延长;除了使伸长率明显增大外,其它诸如拉伸强度、模量都显著下降。
为了进一步考核低模量聚脲柔性表皮减阻材料在不同水流流速下的减阻效果,特委托中国船舶科学研究中心国防科技水动力学国家重点实验室在03B 空泡水筒对5#～9#配方的阻力试件进行了3m s ～10m s 流速平板阻力性能试验。
测试结果见F ig .5,F ig .6。
根据试验实测阻力系数曲线相对比较情况进行分析,F ig .5给出了各模型平板在试验工况下的阻力系数曲线,从图中比较可以看出,相对于参照无涂料光板,喷涂涂层的试板sam p le 5#～9#在水流速度为3m s ～10m s 时有较明942 第3期黄微波等:聚脲柔性减阻材料的制备及性能显的降低阻力效果。
阻力试验发现,硬度较低的配方表现的减阻效果更为明显,达到了柔皮减阻的功能。
从F ig.6可以看出,sam p le6#,sam p le7#, sam p le9#三块模型板在各测量水速大于4m s 情况下对平板阻力影响比率相对稳定,其中sam p le8#减阻效果最佳,平均减阻约为6.4%。
3 结论采用半预聚体法工艺合成N CO含量在13%～14%的树脂体系作为柔性减阻涂层A组分,在B组分中引入具有减速效果的位阻型扩链剂(如U n ilink○R4200、Jefflink TM555),制备出了低模量、高延伸率的聚脲减阻涂层,该涂层具有无毒、无味、易于成型、涂层致密等特点,固化后的涂层密度仅为1.00g c m3～1.05g c m3,满足了柔性表皮涂层密度与水接近和不透水的要求。
经中国船舶科学研究中心国防科技水动力学国家重点实验室检测,该材料在3m s～10 m s的水速下能有效减阻6%～8%,而且固化后的材料柔韧性和伸长率均较好。
目前的试验证明柔皮的确与理论分析一致,因抑制和吸收压力脉动,导致边界层转捩延迟而有减阻作用。
就目前国内减阻材料的研究水平来看,聚脲和乳胶[10]是国内较好的柔性减阻材料,加大经费投入作进一步研究,与国外配方一样达到减阻20%是今后发展的方向。