聚脲材料基础理论(精选PPT)
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喷涂（纯）聚脲防水涂料 喷涂（纯）聚脲(俗称纯聚脲)防水涂料是一
种A、B 双组份、无溶剂、快速固化的弹性防水 材料；A 组份是由端羟基化合物与异氰酸酯反应 制得的半预聚物；B 组分是由端氨基树脂和端氨 基扩链剂组成的混合物，并不得含有任何羟基 成分和催化剂，但允许含有少量颜料及分散的 助剂；A、B 组分在专用喷涂设备的喷枪内混合 喷出，快速反应固化生成弹性体防水膜。
此反应是湿固化聚氨酯 涂料的基础，也是聚氨 酯材料易发泡的原因。
高铁喷涂聚脲防水技术培训教材
聚氨酯、聚脲化学反应
R NCO + H2O
RNH2 + CO2
聚脲与聚氨酯的主要区别:
优点：聚脲使用氨基聚醚，反应快，可低温固化 聚脲对水不敏感，可在高湿环境下施工 聚脲不使用催化剂，耐催化老化
缺点：价格高，性能调节小
高铁喷涂聚脲防水技术培训教材
第二章 聚脲化学反应原理
高铁喷涂聚脲防水技术培训教材
聚氨酯的化学反应原理
R NCO + R' OH
O R NH C OR'
氨基甲酸酯基团(氨酯键)
聚氨酯的化学反应属于氢转移的加成聚合反应。反应 在比较活泼的－N＝C＝O双键上进行，活泼氢化合物中 的氢原子转移到－NCO中的N原子上，余下的基团与羰 基C原子结合，生成氨基甲酸酯、脲基等化合物。
代
主要优/缺点
优点：弹性好，耐磨性好，性 能可调节范围宽
缺点：对湿气敏感，配方难度 大，低温固化较慢
优点：性能可调节范围宽，固 化速度可调
缺点：对湿气较敏感，低温固 化速度稍慢
优点：固化快，对温度/湿气不 敏感
缺点：价格高，性能可调小。
高铁喷涂聚脲防水技术培训教材
A 组份是由端羟基化合物与异氰酸酯反应制得的半预聚物
高铁喷涂聚脲防水技术培训教材
聚脲的化学反应原理
R NCO + R' NH2
O R NH C NH R'
脲键
O
右图是尿素的分子结构
聚脲被称为有机石头
H2N
C
NH2
高铁喷涂聚脲防水技术培训教材
异氰酸酯与水的化学反应
异氰酸酯与水反应先生 成不稳定的氨基甲酸， 氨基甲酸分解成胺和二 氧化碳。胺继续与异氰 酸酯反应生成脲键。
B 组分是由端氨基树脂和端氨基扩链剂组成的混合 物，并不得含有任何羟基成分和催化剂，但允许含有少 量颜料及分散的助剂。
常用的颜料有钛白、碳黑、中铬黄、酞青绿、酞青 蓝等。对高铁，喷涂聚脲弹性防水涂料应选取除黑色外 的其它颜色，宜使用深灰色。
分散剂大多是表面活性剂，根据在水中的离解度， 可分为离子型的和非离子型的。离子型的又可分为阳离 子型、阴离子型和两性的表面活性剂。其作用是防止颜 料沉降、浮色。
NH2 C2H5
NH2
高铁喷涂聚脲防水技术培训教材
B 组分是由端氨基树脂和端氨基扩链剂组成的混合 物，并不得含有任何羟基成分和催化剂，但允许含有少 量颜料及分散的助剂。
２．二甲硫基甲苯二胺（DMTDA，E-300) 反应慢
CH3
CH3
SCH3
NH2 SCH3 NH2
H2N SCH3
NH2 SCH3
高铁喷涂聚脲防水技术培训教材
(纯)聚脲、聚氨酯（脲）主要区别在B组分
阶段 第 一 代
体系名称 喷涂 聚氨酯
A组分 MDI基 半预聚物
B组分 端羟基树脂 醇类扩链剂 催化剂
第 喷涂聚氨 MDI基 端羟基树脂 二 酯（脲） 半预聚物 二胺扩链剂
代
催化剂
第 喷涂(纯) MDI基 端氨基聚醚 三 聚脲 半预聚物 二胺扩链剂
端氨基聚醚一览表
牌号
T-5000 T-3000 T-403 D-4000 D-2000 D-230
官能度
3 3 3 2 2 2
分子量
5000 3000 400 4000 2000 230
备注
辅助原料 未商业化 环氧固化剂 未商业化 主要原料 环氧固化剂
高铁喷涂聚脲防水技术培训教材
二官能度的D 系列 JEFFAMINE® D-2000
高铁喷涂聚脲防水技术培训教材
喷涂聚氨酯(脲)防水涂料 喷涂聚氨酯(脲)(俗称半聚脲)弹性防水涂料
是一种A、B 双组份、无溶剂、快速固化的弹性 防水材料；A 组份是由端羟基化合物与异氰酸酯 反应制得的半预聚物；B 组分是端羟基树脂或端 氨基树脂与端氨基扩链剂组成的混合物，在B 组 分中可以含有用于提高反应活性的催化剂，允许 含有少量颜料及分散的助剂；A、B 组分在专用 喷涂设备的喷枪内混合喷出，快速反应固化生成 弹性体防水膜。
端羟基化合物: 一般是指聚醚多元醇 异氰酸酯组分：一般是指MDI（二苯基甲烷二异氰酸酯）或液化MDI 半预聚物：由过量的异氰酸酯与端羟基化合物反应制得的一种高 NCO（异氰酸根）含量的液体。
高铁喷涂聚脲防水技术培训教材
B 组分是由端氨基树脂和端氨基扩链剂组成的混合
物，并不得含有任何羟基成分和催化剂，但允许含有少 量颜料及分散的助剂。
高铁喷涂聚脲防水技术培训教材
B 组分是由端氨基树脂和端氨基扩链剂组成的混合 物，并不得含有任何羟基成分和催化剂，但允许含有少 量颜料及分散的助剂。
3． N,N’-二烷基甲基二胺(UNILINK®4200) 反应慢
H3C
C2H5 CH NH
C2H5
CH2
NH CH CH3
高铁喷涂聚脲防水技术培训教材
三官能度的T系列 JEFFAMINE® T-5000
高铁喷涂聚脲防水技术培训教材
B 组分是由端氨基树脂和端氨基扩链剂组成的混合 物，并不得含有任何羟基成分和催化剂，但允许含有少 量颜料及分散的助剂。
１．二乙基甲苯二胺（DETDA, E-100） 反应快
CH3
CH3
H5C2
NH2 C2H5
H2N H5C2
高铁喷涂聚脲防水技术培训教材
喷涂聚脲分为： 芳香族聚脲 脂肪族聚脲 聚天门冬氨酸酯聚脲
高铁喷涂聚脲防水技术培训教材
芳香族聚脲
（历史上曾将一类从植物胶中取得的具有芳香气味的物质称为 芳香族化合物。现在指分子中至少含有一个苯环，具有与开链 化合物或脂环烃不同的独特性质的一类化合物 Ａ组分是芳 香族异氰酸酯，如MDI, LMDI等NCO直接与苯环相连 B组分含芳香胺扩链剂，如E-100,E-300,Unilink4200
高铁喷涂聚脲防水技术培训教材 ①
聚脲材料基础理论
高铁喷涂聚脲防水技术培训教材
目录
Hale Waihona Puke 1喷涂聚脲的定义6
高铁聚脲技术指标
2
聚脲化学反应原理 7
配套材料性能
3
喷涂聚脲技术优点 8
聚脲热点问题探讨
4
聚脲发展简史
9
聚脲应用实例
5
聚脲材料性能
10
最新技术进展
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第一章 喷涂聚脲的定义
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种A、B 双组份、无溶剂、快速固化的弹性防水 材料；A 组份是由端羟基化合物与异氰酸酯反应 制得的半预聚物；B 组分是由端氨基树脂和端氨 基扩链剂组成的混合物，并不得含有任何羟基 成分和催化剂，但允许含有少量颜料及分散的 助剂；A、B 组分在专用喷涂设备的喷枪内混合 喷出，快速反应固化生成弹性体防水膜。
此反应是湿固化聚氨酯 涂料的基础，也是聚氨 酯材料易发泡的原因。
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聚氨酯、聚脲化学反应
R NCO + H2O
RNH2 + CO2
聚脲与聚氨酯的主要区别:
优点：聚脲使用氨基聚醚，反应快，可低温固化 聚脲对水不敏感，可在高湿环境下施工 聚脲不使用催化剂，耐催化老化
缺点：价格高，性能调节小
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第二章 聚脲化学反应原理
高铁喷涂聚脲防水技术培训教材
聚氨酯的化学反应原理
R NCO + R' OH
O R NH C OR'
氨基甲酸酯基团(氨酯键)
聚氨酯的化学反应属于氢转移的加成聚合反应。反应 在比较活泼的－N＝C＝O双键上进行，活泼氢化合物中 的氢原子转移到－NCO中的N原子上，余下的基团与羰 基C原子结合，生成氨基甲酸酯、脲基等化合物。
代
主要优/缺点
优点：弹性好，耐磨性好，性 能可调节范围宽
缺点：对湿气敏感，配方难度 大，低温固化较慢
优点：性能可调节范围宽，固 化速度可调
缺点：对湿气较敏感，低温固 化速度稍慢
优点：固化快，对温度/湿气不 敏感
缺点：价格高，性能可调小。
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A 组份是由端羟基化合物与异氰酸酯反应制得的半预聚物
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聚脲的化学反应原理
R NCO + R' NH2
O R NH C NH R'
脲键
O
右图是尿素的分子结构
聚脲被称为有机石头
H2N
C
NH2
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异氰酸酯与水的化学反应
异氰酸酯与水反应先生 成不稳定的氨基甲酸， 氨基甲酸分解成胺和二 氧化碳。胺继续与异氰 酸酯反应生成脲键。
B 组分是由端氨基树脂和端氨基扩链剂组成的混合 物，并不得含有任何羟基成分和催化剂，但允许含有少 量颜料及分散的助剂。
常用的颜料有钛白、碳黑、中铬黄、酞青绿、酞青 蓝等。对高铁，喷涂聚脲弹性防水涂料应选取除黑色外 的其它颜色，宜使用深灰色。
分散剂大多是表面活性剂，根据在水中的离解度， 可分为离子型的和非离子型的。离子型的又可分为阳离 子型、阴离子型和两性的表面活性剂。其作用是防止颜 料沉降、浮色。
NH2 C2H5
NH2
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B 组分是由端氨基树脂和端氨基扩链剂组成的混合 物，并不得含有任何羟基成分和催化剂，但允许含有少 量颜料及分散的助剂。
２．二甲硫基甲苯二胺（DMTDA，E-300) 反应慢
CH3
CH3
SCH3
NH2 SCH3 NH2
H2N SCH3
NH2 SCH3
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(纯)聚脲、聚氨酯（脲）主要区别在B组分
阶段 第 一 代
体系名称 喷涂 聚氨酯
A组分 MDI基 半预聚物
B组分 端羟基树脂 醇类扩链剂 催化剂
第 喷涂聚氨 MDI基 端羟基树脂 二 酯（脲） 半预聚物 二胺扩链剂
代
催化剂
第 喷涂(纯) MDI基 端氨基聚醚 三 聚脲 半预聚物 二胺扩链剂
端氨基聚醚一览表
牌号
T-5000 T-3000 T-403 D-4000 D-2000 D-230
官能度
3 3 3 2 2 2
分子量
5000 3000 400 4000 2000 230
备注
辅助原料 未商业化 环氧固化剂 未商业化 主要原料 环氧固化剂
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二官能度的D 系列 JEFFAMINE® D-2000
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喷涂聚氨酯(脲)防水涂料 喷涂聚氨酯(脲)(俗称半聚脲)弹性防水涂料
是一种A、B 双组份、无溶剂、快速固化的弹性 防水材料；A 组份是由端羟基化合物与异氰酸酯 反应制得的半预聚物；B 组分是端羟基树脂或端 氨基树脂与端氨基扩链剂组成的混合物，在B 组 分中可以含有用于提高反应活性的催化剂，允许 含有少量颜料及分散的助剂；A、B 组分在专用 喷涂设备的喷枪内混合喷出，快速反应固化生成 弹性体防水膜。
端羟基化合物: 一般是指聚醚多元醇 异氰酸酯组分：一般是指MDI（二苯基甲烷二异氰酸酯）或液化MDI 半预聚物：由过量的异氰酸酯与端羟基化合物反应制得的一种高 NCO（异氰酸根）含量的液体。
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B 组分是由端氨基树脂和端氨基扩链剂组成的混合
物，并不得含有任何羟基成分和催化剂，但允许含有少 量颜料及分散的助剂。
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B 组分是由端氨基树脂和端氨基扩链剂组成的混合 物，并不得含有任何羟基成分和催化剂，但允许含有少 量颜料及分散的助剂。
3． N,N’-二烷基甲基二胺(UNILINK®4200) 反应慢
H3C
C2H5 CH NH
C2H5
CH2
NH CH CH3
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三官能度的T系列 JEFFAMINE® T-5000
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B 组分是由端氨基树脂和端氨基扩链剂组成的混合 物，并不得含有任何羟基成分和催化剂，但允许含有少 量颜料及分散的助剂。
１．二乙基甲苯二胺（DETDA, E-100） 反应快
CH3
CH3
H5C2
NH2 C2H5
H2N H5C2
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喷涂聚脲分为： 芳香族聚脲 脂肪族聚脲 聚天门冬氨酸酯聚脲
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芳香族聚脲
（历史上曾将一类从植物胶中取得的具有芳香气味的物质称为 芳香族化合物。现在指分子中至少含有一个苯环，具有与开链 化合物或脂环烃不同的独特性质的一类化合物 Ａ组分是芳 香族异氰酸酯，如MDI, LMDI等NCO直接与苯环相连 B组分含芳香胺扩链剂，如E-100,E-300,Unilink4200
高铁喷涂聚脲防水技术培训教材 ①
聚脲材料基础理论
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目录
Hale Waihona Puke 1喷涂聚脲的定义6
高铁聚脲技术指标
2
聚脲化学反应原理 7
配套材料性能
3
喷涂聚脲技术优点 8
聚脲热点问题探讨
4
聚脲发展简史
9
聚脲应用实例
5
聚脲材料性能
10
最新技术进展
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第一章 喷涂聚脲的定义
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