为您的应用选择右涂层：聚脲与聚氨酯

有几种方法可用于保护金属部件免受恶劣环境条件的腐蚀，如高湿度、海水、高温和高压的影响化学攻击等等。在这些方法中，使用非常常见涂层系统．本文提供了两种之间相关差异的基本概述防护涂料产品：聚脲和聚氨酯．

聚氨酯和聚脲的化学

聚氨酯和聚氨酯是聚合物经常用于制造保护涂层和衬里．两者都是基于a双组件系统,固化机理为共反应，其中异氰酸酯是一种常见成分，而第二种成分是聚醚聚胺对于聚氨酯，而聚醚多元醇用于聚氨酯（参见图1）。也有可能制造出所谓的杂化体系，其中异氰酸酯与羟基和氨基的混合物反应。

图1所示。聚脲与聚氨酯反应。

在聚合反应过程中，采用合适的聚合工艺可以合成聚氨酯催化剂体系增加了各组分的反应时间。催化剂可以被定义为两大类:胺化合物和金属配合物．催化剂的选择决定了异氰酸酯反应的选择性。

聚氨酯主要有两种类型:芳香和aliphatic，两者之间有一些区别。(关于脂肪族聚氨酯涂层的使用案例研究，请阅读用现代涂料修复纽约历史地标)。由于添加了催化剂，聚氨酯反应对低温和水分很敏感。聚氨酯系统易受起泡当湿度大于5%，这是由于羟基多元醇和水之间的竞争与异氰酸酯基团的反应。

另一方面，聚脲可以在高湿度条件下生产，因为它们不需要催化剂。因此，环境几乎可以被水饱和而不会引起起泡，这是一个很大的优势。

然而,并不意味着它们可以在湿底物上施加。聚脲会在水面上反应，但施加的系统不会粘合到该区域的基材上．的环境温度与另一个相比，衬底温度可能对聚脲系统的反应和固化作用不大。这在一项研究中被注意到了钢筋，混凝土和涂有聚脲的沥青样品弹性体在液氮(-196°C)的存在下喷射30秒没有损伤。

聚脲涂层非常短初始治疗时间因此可用于要求高固化速度的腐蚀性环境(如石油管道)。有些聚氨酯牢固风干（少于30分钟，对于纯聚脲的病例甚至不到10秒）。

聚氨酯可提供多种固化时间，从不到一分钟到几个小时。

聚脲和聚氨酯涂料的性能特点

一般来说，所有的聚氨酯(芳香)体系都有一定的损失光泽， 一些粉笔和变色受紫外线照射;但是，这并不影响它的质量和性能。的使用紫外线稳定剂抗氧化剂不能防止涂层变色和褪色，当使用浅色的外部暴露。

至于聚氨酯，添加颜料会提高抗紫外线照射的能力。芳香族聚氨酯可以抵抗紫外线的攻击，用于外部涂料配方，而脂肪族聚氨酯非常坚韧，比脂肪族类型的聚氨酯有更好的抵抗能力，但它们在紫外线下会迅速脱落。

聚脲和聚氨酯系统对化学产品具有相似的耐腐蚀性，因为它们在弹性体中具有相同的聚醚主链。聚脲体系的新技术在链上具有不同的聚合物主干。这些可以是酯、环氧树脂、硅酮或聚合物链的专有修饰组合．一般来说，聚脲体系抗丙酮汽油、甲基叔丁基醚(MTBE)、硫酸， 和苛性低浓度(5%)。见表1所示。

表1。聚脲喷涂弹性体耐化学性试验。资料来源：技术公告0197，1996年3月，专业产品，Inc。，Lakewood，WA。

的聚氨酯的化学抗性应始终与生产数据一起进行检查。

表2。聚氨酯耐化学性试验。来源：工程工具箱网．

聚脲和聚氨酯涂料应用的最佳实践

的保护涂料协会（SSPC）提供关于应用聚氨酯和聚脲涂料的方法的指导:

• SSPC涂料39双组分脂族聚脲面漆
• SSPC-PS 28.01，双锌富聚氨酯底漆/脂肪族聚脲面漆体系
• SSPC涂料43直接金属（DTM）脂族聚脲涂层
• SSPC-PA 14使用多组分设备将厚膜聚脲和聚氨酯涂层应用于混凝土和钢
• SSPC涂料45双组分厚膜聚脲和聚氨酯杂交涂料

通常，通过使用标准喷雾，刷子和/或辊施加聚氨酯。

适用于聚脲和聚氨酯涂料

许多聚尿素需要一个环氧底漆，作为他们的附着力对于钢铁来说可能还不够重型服务。它们通常适用于特殊设备，如多个部件喷涂有一个混合头在喷枪由于它的治疗时间很短。但是，制造商提供的所有指导都是关于多组分产品混合，更薄的要求，归纳时期并应遵循特殊的应用要求。

芳族聚氨酯涂料适用于各种楼层，具有各种水平的机械和化学暴露。它们也适用于混凝土，胶合板，金属，木材和砌体表面。通过使用防水膜可以在某些情况下延长施用。这种涂层类型可用于厚膜浸入服务;对于工业和海洋应用，一些配方允许每种涂层高达500微米（20密耳）或更多。

脂族聚氨酯涂料(高性能双组分抗紫外线面漆)通常用于外部涂料。然而,一些配方适用于环境区1a中的暴露(室内，通常干燥)，包括海上构筑物、化学和石化工厂、桥梁、纸浆和造纸厂以及电力工业，不包括浸入区。

Polyureas涂料是一种高性能的产品，特别适用于高磨损的工业应用，耐化学性和耐蚀性是一个优先事项。用于防水和保护目的，它们可以应用于混凝土，金属，木材，陶瓷等的材料上。（要了解有关聚脲涂层的更多信息，请阅读历史和行业采用聚脲涂层系统)。

化学反应中的明显的原料化合物和使用催化剂加速反应时间，在应用期间的敏感性和环境条件和产品的固化时间产生显着的差异。还有其他物理和化学特性，表示不同的性质和应用。

结论

聚氨酯和聚脲涂料是许多应用领域的理想选择。然而，尽管聚脲涂料的原材料成本高于包括聚氨酯在内的大多数其他体系，但其固化时间特性和在极端环境条件下应用过程的多功能性使其成为最具成本效益的体系。