Полимочевина двухкомпонентная для нанесения гидроизоляции методом напыления

ПОЛИМОЧЕВИНА

Полимочевина, ПМ, полиурия, поликарбамид – это двухкомпонентное твердопластичное полимерное покрытие, с высокими эксплуатационными характеристиками и практически мгновенной скоростью полимеризации . В первую очередь, ПМ – это абразивостойкое защитное покрытие для бетонных и металлических конструкций. Также у нее одни из самых высоких показателей адгезии с основанием среди гидроизоляционных полимерных покрытий. Материал способен одинаково хорошо работать как при очень низких, так и при повышенных температурах не теряя первоначальных характеристик с течением времени в процессе эксплуатации.

В отличии от напыляемого пенополиуретана, системы поликарбамидов не пенятся и не увеличиваются в размерах после напыления. Это защитное, а не теплоизоляционное покрытие!

ПОЛИМОЧЕВИНА ЭТО

ПОЛИМОЧЕВИНА (ПМ) – ЭТО НАПЫЛЯЕМАЯ ГИДРОИЗОЛЯЦИЯ С АНТИОБРАЗИВНЫМИ И АНТИКОРРОЗИЙНЫМИ СВОЙСТВАМИ

Покрытие из полимочевины представляет собой эластичную мембрану, органолептически похожую на нечто среднее между эластичным пластиком и жесткой резиной. С одной стороны это достаточно эластичное покрытие, которое можно гнуть и тянуть, с другой это достаточно твердое покрытие, которое руками не порвать.

Само понятие Полимочевина появилось не так давно, примерно в начале 2000 года. Компания Polyurea Development Association (сокращенно PDA) ввела этот термин для удобства общения между заказчиками и подрядчиками. Также эта ассоциация начале 2000 начала активно продвигать продукт по всем отраслям производства. Подробнее о сферах применения полимочевины смотрите ниже …

ТЕХНОЛОГИЯ НАНЕСЕНИЯ

Изначально полимочевина – это достаточно вязкая жидкость, которая состоит из двух также жидких компонентов. Поскольку скорость ее полимеризации может составлять 5-10 сек, нанесение этого материала в основном производится при помощи “больших” установок высокого давления (200 бар). В виду высокой вязкости жидких компонентов, ПМ еще и нагревают до +90°С, чтобы химия стала более жидкой и установка смогла ее корректно распылить на вертикальное или горизонтальное основание. Однако есть и гибридные системы компонентов, которые можно напылять из бюджетного оборудования – пневмопистолетов.

Видео KOTEK Factory Service

Также высокая скорость полимеризации позволяют напылять материал достаточно толстыми слоями. Существует даже такая область применения полимочевины – как герметизация деформационных и усадочных швов, куда полимер просто заливается толщиной от 10-40 мм за один проход. Дело в том, что ПМ в своем составе практически не имеет летучих растворителей. А это значит, что после полимеризации этот материал не имеет усадки. Другими словами если вы нанесли на основание 3мм компонентов, то и после полимеризации толщина изоляции составит 3мм. Поскольку высокоскоростной процесс полимеризации полиурии это химическая реакция полиола и изоциананта, то на скорость ее протекания влажность воздуха практически не влияет. А вот низкая температура основания может значительно ее снизить. Повышенная влажность воздуха косвенно может привести к образованию пор и каверн на покрытии, но на физические характеристики полимочевины она не повлияет.

ОБЛАСТИ ПРИМЕНЕНИЯ ПОЛИКАРБАМИДОВ

Применение полимочевины сочетает в себе замечательные технологии с широким спектром применения, ограниченным только вашим воображением. Высокие показатели по большинству характеристик позволяют применять полимочевину на объектах с высокой степенью ответственности. В том числе АЭС, ГЭС, плотинах, дамбах и т.д. Также полимерные покрытия из поликарбамидов не имеют ограничений в применении в соленой морской воде. Поэтому ее активно применяют на объектах контактирующих с морской водой: молы, причалы.

Покрытия из полимочевины являются лидерами в решении многих задач в промышленной отрасли строительства и защитных покрытия бетона и металлических конструкций. Полимочевина относится к семейству окрасочных покрытий и является чрезвычайно универсальным материалом.

• Гидроизоляция новой эксплуатируемой кровли.
• Ремонт старой рулонной кровли.
• Защитное покрытие для ППУ.
• Защитное абразивостойкое покрытие для металла.
• Футеровка для кузовов карьерных самосвалов.
• Защитное покрытие для железнодорожных цистерн.
• Гидроизоляция подземных сооружений.
• Защита кузова автомобиля от сколов и царапин.
• Защита корпуса морского судна от соленой воды.
• Гидроизоляция зоны розлива нефтепродуктов.
• Взрывоудерживающее покрытие для бензовозов и резервуаров.
• Гидроизоляционное покрытие для ландшафтного дизайна.
• Защита железнодорожных мостов от коррозии.
• Защита бетона от агрессивной биологической среды.
• Напыление полимочевины
• Заливка полимочевины в деформационные швы.
• Автоматическое напыление полимочевины.
• и т.д.

Подробнее о сферах применения материала читайте в разделе

ОПИСАНИЕ КОМПОНЕНТОВ

По химии процесса можно сказать, что ПМ – это смесь двух основных компонентов Полиола и Изоцианата. Следует отметить, что полимеризация полимочевины происходит за счет химии процесса, а не за счет выпаривания летучего растворителя из смеси или взаимодействия с влажностью воздуха. У большинства производителей компоненты представляют собой высоковязкие жидкости разного цвета. Они специально колеруются для удобства подрядчиков (чтобы не перепутать). При смешивании этих двух компонентов, происходит очень быстрая реакция полимеризации. Буквально на 5-7 секунде, перемешенная смесь становиться гелеобразной. А на 10-15 секунде полимочевина уже не липнет к руке. Такая скорость реакции в принципе и выделяет полимочевину из общей линейки полимерных защитных покрытий. Это позволяет достаточно удобно напылять ее на вертикальные и потолочные поверхности не переживая, что будут подтеки.

КОМПОНЕНТ “А” ПОЛИОЛ

Компонент “А” в системах полимочевин называется полиол или полиольная смола. В отличие от полиолов для полиуретановых мастик, в здесь отсутствует катализатор. Сама реакция изоцианата и полиольной смолы является автокаталетической. В системах полимочевины, компонент “А” является основным. Именно он задает характеристики конечного покрытия. Полиол можно смешивать с различными изоцианатами, но в результате будет получаться примерно одно и тоже. Также в компоненте “А” может присутствовать антипирен. Поставщики химии в анатациях к своим материалам рекомендуют изоцианат тех или других производителей, которые прошли тесты на лабораторных полигонах. На сегодняшний день, большинство производителей полиолы синтезируют в России.

КОМПОНЕНТ “B” ИЗОЦИАНАТ

Компонент “В” практически во всех системах мочевин, полиуретанов это диизоцианат. Иногда он имеет название форполимер или дифенилметандиизоцианат (МДИ, MDI). По простому – отвердитель. Сам изоциант является веществом, которое очень активно взаимодействует с водой и даже с влажностью воздуха. Поэтому бочки с изоцианатным компонентом необходимо закрывать максимально плотно. Иначе компонент “В” начнет кристаллизоваться по контактной зоне с воздухом.

ФОРМУЛА ПОЛИМОЧЕВИНЫ

Чистое полимочевинное покрытие – это эластомер получаемый из продукта реакции изоцианата и смеси полиольных смол, такого как полимерные смолы с концевымиаминогруппами и или удлинители цепей с концевымиаминогруппами. Изоцианат может быть ароматическим или алифатическим по природе. Это может быть мономер, полимер или любой вариант реакции изоцианатов, квази – преполимер или преполимер, форполимер, Смесь смол должна состоять из полимерных смол с концевыми аминогруппами и или удлинителей цепей с концевыми аминогруппами. Полимерные смолы с концевыми аминогруппами не будут иметь каких-либо преднамеренных гидроксильных групп. Любые гидроксилы являются результатом неполного превращения в полимерные смолы, обработанные амином. Смесь смол также может содержать добавки или неосновные компоненты. Эти добавки могут содержать гидроксилы, такие как предварительно диспергированные пигменты в полиольном носителе. Обычно смоляная смесь не содержит катализатора.

СРЕДНЕСТАТИСТИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ

Как уже было написано ранее, у ПМ очень высокие показатели адгезии к основанию и прочности на разрыв. А также отличная эластичность. Ниже приведены технические характеристики некоторых популярных систем в России.

Испытания полимочевины на относительное удлинение

ХИМСТОЙКОСТЬ ПОЛИМОЧЕВИННЫХ ПОКРЫТИЙ

Отдельной главой можно выделить химстойкость некоторых систем полимочевины. Согласитесь, список показатели весьма впечатляющий! Не каждое защитное покрытие может похвастаться такими характеристиками.

РАСХОД КОМПОНЕНТОВ

Расход компонентов полимочевины на прямую зависит от:

• Толщины напыляемого покрытия.
• Номинальной плотности смеси полиола и изоцианата. У различных заводов производителей она может отличаться.
• Неровность (бугристость) основания. За счет того, что напыление производится под высоким давлением, при нанесении на профнастил необходимо учитывать влияние турбулентности.
• Шероховатость поверхности. Например при напылении на рулонную гидроизоляцию расход компонентов будет выше чем при напылении на ровную бетонную монолитную плиту.
• Часть компонентов в шлангах и системе рециркуляции установки каждый день надо будет просто утилизировать вместе с промывкой.
• Наличие сильного ветра.
• Опыт оператора, который должен на глаз выдерживать равномерность толщины защитного покрытия.

Средний расход полимочевины варьируется в диапазоне 2,5-3 кг/м.кв. при толщине слоя 2мм. И это опять же при идеальных условиях на ровную поверхность. При работе с нестандартными типами поверхностей рекомендуется выполнять тестовые выкраски для замера фактического расхода компонентов.

Пример расчета необходимого количества компонентов полимочевины.

• Вес системы компонентов = Компонент “А” 215 кг + Компонент “В” 225 кг = 440 кг
• Расход химии 2,5 кг/м.кв. при толщине изоляции в 2 мм
• С одной системы компонентов получится 440 кг / 2.5 кг = 176 м.кв.
• С учетом всех потерь можно на 150 м.кв. одной системы должно хватить.

ТИПЫ ПОЛИМОЧЕВИНЫ

Вот список всевозможных типов и разновидностей поликарбамидов,с которыми можно столкнуться при изучении полимочевинных покрытий. Все они примерно одно и тоже, но каждый материал имеет некую специфику либо по физическим характеристикам, либо по технологии нанесения.

• Полиуретаны
• Чистая полимочевина
• Гибрид полимочевины
• Алифатическая полимочевина
• Ароматическая полимочевина
• Полимочевина горячего нанесения
• Полимочевина ручного нанесения
• Полимочевина в картриджах (низкого давления)
• Полимочевина в баллончиках
• Прозрачная полимочевина
• Вспененная полимочевина
• Полимочевина для гидроизоляции
• Полимочевина для защиты теплоизоляции
• Ультрафиолетостойкая полимочевина
• Полимочевина для бассейнов и резервуаров с питьевой водой
• Заливочная полимочевина

Быстросхватывающиеся напыляемые системы обычно относятся к одной из трех категорий: Полиуретаны, Полимочевины, Гибриды. Каждая из этих категорий имеет свои плюсы и особенности в применении. Давайте разберемся в чем их основные отличия:

Полиуретаны – образуется в результате реакции изоцианата и полиола. Полиуретановые материалы считаются экономичным вариантом защитных покрытий. На ряду с тем, что твердость и прочность этих составов покрывают основной требуемый диапазон значений, они достаточно чувствительны к наличию воды или влаги в момент нанесения. Компоненты полиуретанов реагируют очень медленно, если в их рецептуру не добавлять катализатор. А при его наличии происходит бурная реакция с молекулами воды содержащимися даже в воздухе. В результате на полиуретановых покрытиях, выполненных при высокой влажности воздуха можно наблюдать процессы образования пузырьков как в теле самого покрытия, так и на его поверхности. Бывает так, что влажность основания или воздуха превышает предельно допустимые значения, в результате чего на поверхности полимерного покрытия могут образоваться каверны и кратеры. Ну а в целом полиуретановые покрытия работают достаточно хорошо при умеренных эксплуатационных нагрузках.

Полимочевины – образуются в результате реакции изоцианата и смеси полиольных смол. Полимочевинные покрытия считаются защитой премиум класса. Полимочевина дороже полиуретановых покрытий, однако у них есть существенные преимущества! В составе полимочевин нет катализаторов, а это значит, что реакции с молекулами воды впроцессе напыления состава, практически на происходит. Применение полимочевинных защитных покрытий может быть обосновано экстримальным условиям эксплуатации.

Гибрид – гибридные покрытия представляют собой смесь полиуретанов и полимочевин . Реакция в таких системах происходит между изоцианатом. смесью полиолов и аминов. Содержание аминов позволяет снизить чувствительность к влажности, а наличие в составе полиуретанов делает систему более экономически привлекательной. Гибриды являются отличным выбором для самого широкого спектра применения, поскольку они обеспечивают отличный баланс скорости напыления, отсутствия чувствительности к влаге и цены.

Полимочевинные системы подразделяют по химии компонентов и по видам нанесения. Рассмотрим все типы и виды поликарбамидов. Не смотря на большое количество разновидностей полимочевинных продуктов, на сегодняшний день они являются самыми передовыми материалами по гидроизоляции и защите металлов.

Алифатическая полимочевина

Не будем вдаваться в подробности, скажем просто. Алифатическая полимочевина не выгорает на солнце, то есть ультрафиолетостойкое покрытие. Обычно эти системы напыляют на конструкции к которым предъявляются эстетические требования.

Ароматическая полимочевина

Соответственно, ароматическая полимочеивина выгорает при прямом воздействии ультрафиолета. И ее необходимо защищать специальными полиуретановыми прозрачными составами. В основном это единственно ее отличие от алифатики.

Чистая полимочевина (ЧПМ)

Термин чистая полимочевина относится к системам полимочевин, обладающих предельно высокими показателями по всем физическим характеристикам. Отличительной чертой таких систем является то, что их нанесение возможно только аппаратами высокого давления методом горячего нанесения.

Гибриды полимочевины

Это системы компонентов ПМ, уступающие по некоторым характеристикам чистой полимочевине, но которые можно наносить без применения профессионального промышленного оборудования, а некоторые даже можно наносить руками (время жизни до 10 мин). Также встречаются и такие гибриды, у которых наряду с заниженными основными показателями один завышенный. И применение таких систем достаточно узко направленно.

ПРОИЗВОДИТЕЛИ КОМПОНЕНТОВ ПОЛИМОЧЕВИНЫ

В основном все производители компонентов полимочевины,представленные на Российском рынке полимеров – это зарубежные компании. Отечественные заводы не так давно начали выпуск напыляемых гидроизоляционных эластомеров. С полным списком поставщиков можно ознакомиться в разделе КОМПОНЕНТЫ.

Полимочевина ручного нанесения

Производитель	Марка полимочевины	Страна производитель
UNIVERSUM	POLIPROM	Россия
ХИМЭКС Лимитед	POLYDO KPU-300 KPU-600	Россия, Санкт-Петербург
Гидрозо	ДенсТоп (DensTop PU 650)
HUNTSMAN NMG	Эластоплан
ХИМТАСТ	Химтраст ПМ	Россия, Нижнекамск
ООО “ПОЛИМЕРХИМСНАБ”	СУПЕРПРОТЕКТ UF	Россия, Владимир
LINE-X	LINE-X	США
НПК Реагент	Униград	Россия, Владимир
SPI	Polyshield	США
BASF Polyurethanes GmbH, Эластокам	Elastocoat, Эластокоат	Россия, Германия
Полимертехнологии КС	Политекс PS2-H
Krypton Chemical	Polyurea Rayston	Испания
Krypton Chemical	POLYTEKS	Испания
Ecotermix	Экотермикс	Россия
ООО ПСК «Рода-ЛТД»	РТ-ФЛЕКС	Украина
Авентура	Астракот	Россия
Tecnopol	TECNOCOAT
Bayer, Covestro	Компания ушла с Российского рынка
Эласт-ПУ	ЭЛАСТЭКС
ООО Тепло Сэйв	TEPLOSAVE – PU 300	Россия
Polychem Systems	PUREX	Польша
INGRI, Ингри	Wetisol Spray	Россия
ООО «ПУ ИНДУСТРИЯ»	NovaCol NC-2K-3P	Россия
РосТехПолимер	Bioterm Flex	Россия
ООО «ИЗОМАТ»	ISOMAT PUA
Shanghai Dongda polyurethane Co., LTD, INOV	DSPU	Китай
UNIVERSUM	POLIPROM	Россия

ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ НАНЕСЕНИЯ ПОЛИМОЧЕВИНЫ

Установки высокого давления

Цены в таблице ориентировочные за 2017г.

Для напыления чистой полимочевины подойдет только оборудование способное разогреть компоненты до температуры 70-80°С и выдать давление 170-200 bar. Компоненты ЧПМ это достаточно вязкие (густые) жидкости. Так как системы поликарбамидов не должны иметь в своем составе летучих растворителей, разбавлять их нельзя. Поэтому полиол с изоцианатом разогревают из-за чего они становятся более жидкими. Но даже в разогретом состоянии распылить их сможет только высокое давление. Подробнее об установках высокого давления читайте здесь.

Пневмопистолеты

Некоторые гибриды полимочевины можно наносить из пневмопистолета. Компоненты ПМ уже идут в картриджах. Пневмопистолет их от туда выдавливает через смесительную насадку, а сжатый воздух распыляет уже смешанные компоненты на основание. Подробнее об этом оборудовании читайте здесь.

Ручное нанесение

Также есть системы компонентов ПМ для ручного нанесения. Они не требуют дополнительного разогрева и время их полимеризации позволяет выполнить небольшие участки изоляции ручным инструментом (валиком, кистью, шпателем). Чаще всего такие системы применяют в качестве ремсоставов для уже нанесенных полимочевинных покрытий.

НАЧАЛО БИЗНЕСА ПО НАПЫЛЕНИЮ ПОЛИМОЧЕВИНЫ

Для того чтобы начать оказывать услуги по напылению ПМ, следует четко представлять себе весь технологический процесс по ее нанесению. И особенно все затраты на закупук оборудоваия, обучение персонала и поиск заказов. В большинстве случаев новоиспеченные подрядчики принебрегают обучением своих сотрудников, а затем сталкиваются с рекламациями.

На сегодняшний день (февраль 2019года) на территории РФ нет специализированного лицензированного обучающего центра. Который мог бы официально аттестовать операторов установок высокого давления. Однако работа в этом направлении ведется соответствующими ассоциациями. Сейчас “обучение” проводят толко некотрые производители компонентов и установок высоккго давлеия на своих производственных териториях. Ну и разумеется обучение только по работе со своими материалами и оборудованием.

В прочем и нормативная база регламентирующая условия производства полиолов также находится в стадии разработки. Поэтому если вы планируете начать бизнес по напылению сложных полимеров вам придется “выкручиваться” перед заказчикам предоставляя технологические карты и регламенты не имеющие нормативно правовой основы.

ПЛЮСЫ ТЕХНОЛОГИИ

Полностью полимеризованное покрытие из полимочевины экологично. Оно не выделяет ни каких вредных веществ ни запахов, а некоторые системы могут контактировать с питьевой водой.

• Технологичность напыления заключается в качественном (бесшовном) обходе всех примыканий, швов и стыков.
• Отличное сочетание физических характеристик.
• Отсутствие усадки в процессе набора прочности. Сухой остаток 100%.
• Может использоваться в качестве диэлектрического слоя.
• Высокая износостойкость при абразивном и механическом воздействии.
• Высокая температура эксплуатации. Практически все системы могут неограниченно долго эксплуатироваться при температурах близких к 180°С.
• Отличная эластичность при -50°С.
• Покрытия из полимочевины реже требуют ремонт по сравнению со всеми видами классических гидроизоляционных материалов.
• Покрытие из ПМ имеет отличную адгезию к основанию по всей площади напыления. В следствии чего достаточно хорошо работает в качестве гидроизоляционной мембраны при отрицательном давлении воды.
• Универсальность.
• Пожаробезопасность.
• Пригодность к колеровке.
• Низкая паропроницаемость.

МИНУСЫ ТЕХНОЛОГИИ

Конечно полимочевина не лишена и минусов. Хотя список ее недостатков весьма скуден по сравнению с плюсами технологии в целом. Одним из самых первых минусов – это относительно высокая стоимость компонентов и оборудования. Химия приобретается только в 200 литровых бочках. То есть даже есть необходимость выполнить небольшой объем работ, придется покупать целую систему. Что делать с остатками компонентов. Искать еще один объект или учитывать эти потери при расчете первого объекта. Не стоит забывать, что приобрести установку высокого давления не достаточно. К этой установке будет необходимо докупить достаточно производительный компрессор и желательно дизельный генератор + прицеп или фургон на котором все это можно перевозить.

Если с напыляемым пенополиуретаном можно помучиться и получить более менее внятный результат запоров несколько объектов, то с полимочевиной, без обучения бизнес можно будет перекрывать уже после первого объекта. Дело в том, что полимочевина хоть и технологичный продукт, но достаточно капризный. А переделывание бракованного покрытия с полимочевиной – это просто каторга. Така как снять такое покрытие, не повредив основание практически не возможно. В следствии чего подрядчик “прилипает” не только на весь цикл подготовки снования согласно технологии, но еще и на дорогостоящий демонтаж полимера специальным оборудованием.

У некоторых типов полимочевины наблюдается слабая стойкость к ультрафиолету. Однако она не связана с потерей физических характеристик материала. А это будет частичная потеря цвета. Этот вопрос можно решить двумя путями. Первый – приобретение ультрафиолетостойкой полимочевины (алифатической). Второй – устройство дополнительного защитного покрытия из специального полимера (полиуретановой или полиаспарагиновой мастикой).

Еще одной сложность при выполнении работ по напылению полимочевины является подготовка основания. В прочем как и для всех гидроизоляционных материалов поверхность под ПМ должна быть сухой и твердой. Вот только для полимеров очень критична влажность основания. И под полимочевину практически всегда наносят праймер (грунтовку).

Источник