橡胶HO防水涂料属于什么类型(详解RJ聚脲耐磨防腐材料、聚氨酯耐磨防腐材料的异同点)

Posted 2023-05-30

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橡胶HO防水涂料属于什么类型(详解RJ聚脲耐磨防腐材料、聚氨酯耐磨防腐材料的异同点)

一、聚氨酯与聚脲的分子结构相似点和相异点：

聚氨酯是以含端异氰酸酯NCO化合物与含多羟基化合物经过化学反应，形成具有氨酯键 NHCOO（又称氨基甲酸酯）的高分子材料。

- NCO+HO- → -NHCOO-

该反应需要一定的温度，并且需要催化剂。其所形成的高分子材料固化成膜后，其高分子链上含有多种化学键。如：碳碳键-C-C-、醚键-O-、酯键-COO-、氨酯键-NHCOO-、也含有少量脲键-NHCONH-等。

聚脲是以含端多异氰酸酯NCO与端多元胺（包括树脂和扩链剂），反应所形成具有脲键 -- NHCONH- 的高分子材料。

-NCO-+NH2- → -NHCONH-

它无需催化剂，也不须加热即可迅速反应。在喷涂聚脲SPUA中需加热是调整粘度，便于均匀喷出成膜的需要。化学反应过程本身不需要加热。其固化后高分子链中含有碳碳键C-C 、醚键 -O- 、脲键-NHCONH- 、酯键-COO-、氨酯键-NHCOO-等。

相同点：

1、聚氨酯固化成膜后和聚脲固化成膜后，分子链中所含的化学键种类是相同的或相似的的。

2、无论是聚氨酯和聚脲，其必须先制成含端基为异氰酸酯的预聚体或半预聚体或齐聚物。也有人将聚脲称为一种特殊的聚氨酯或高力学性能的聚氨酯。

不同点：

1、尽管聚氨酯和聚脲固化成膜后，所含化学键的种类相同或相似。但聚氨酯橡胶膜中对其物理性能起关键作用的官能团为氨酯键，而聚脲固化后对其性能起关键作用的官能团为脲键。在聚氨酯和聚脲中都会有氨酯键和脲键。但由于在聚氨酯固化后的橡胶膜中，氨酯键数量大大超过脲键，其性能主要由氨酯键所决定。而聚脲固化后的橡胶膜中脲键的数量超过氨酯键数量，其性能主要由脲键所影响。

2、脲键强度大大超过氨酯键强度，并且脲键很稳定。

3、对于市场上常见的喷涂聚氨酯（脲）PU（A）或称杂合聚脲hybride，在双组分中除采用氨基聚醚以及端氨基扩链剂外，还有羟基类物质（如聚醚、聚酯等）以及催化剂。杂合聚脲中氨类物质的量在交联固化剂中应在20%-80%，如果低于20%则称为聚氨酯。

3、单组分聚脲必须对端氨基物质（包括扩链剂、树脂）进行封端，并且封端要完全，更不能加入含有任何羟基物质，也不能加入封端的羟基物质。否则，在同一系统中很快凝胶。

4、双组分喷涂聚脲SPUA，A组分为含有NCO的齐聚物或半预聚体。R组分（B组分）为含氨类物质（树脂、扩链剂）混合物，不能加入羟基物质和催化剂。这是国际聚脲发展协会PDA最新定义。传统定义是R组分（B组分）中氨类物质的量要超过80%，允许有低于20%的羟基类化合物（聚醚、聚酯）存在。

二、单双组分聚氨酯、聚脲的物理性能：

1、固化过程：

固化过程就是交联反应过程，对于双组分聚氨酯：

NCO-NCO + HO-OH → -NHCOO-NHCOO-

对于单组分聚氨酯： -NCO + H2O → -NH2 + CO2↑

-NH2 + NCO- → -NHCONH-

对于聚脲的固化过程：

双组分喷涂聚脲：

NCO-NCO+NH2-NH2 → -NHCONH-NHCONH-

单组分涂膜聚脲： XYN-NXY+ H2O → NH2-NH2

NH2-NH2 + NCO-NCO → -NHCONH-NHCONH-

上述XY为封闭剂。

固化过程均发生了化学反应。

双组分聚氨酯交联后，交联点形成氨酯键；单组分聚氨酯、单组分聚脲、双组分聚脲固化交联后交联点均形成了脲键。但单组分聚氨酯只有一个脲键。双组分聚氨酯反应过程中极少量的水份也会与NCO反应，产生极少量脲键。

2、影响性能的化学键

3、聚氨酯与聚脲的力学性能对比：

由于聚氨酯和聚脲交联后所形成氨酯键、脲键在相对数量上的差异，从而影响了其力学性能。其中最为关键的两点是拉伸强度和断裂伸长率。

以上为市场一般常见产品。但拉伸强度和断裂伸长率与分子设计时分子种类、分子大小、官能度、辅助材料等有很大关系，其变化也很大。