廣州防水(環(huán)保材料：天冬聚脲)

新型環(huán)保材料天冬聚脲在防水領(lǐng)域的應(yīng)用

鄔茳飛揚(yáng)新材天冬聚脲事業(yè)部總監(jiān)2014年5月12日廣州

聚天門冬氨酸酯聚脲簡(jiǎn)稱天冬聚脲，是近年來(lái)聚脲工業(yè)領(lǐng)域出現(xiàn)的一種新型脂肪族、慢反應(yīng)、高性能、環(huán)保涂層材料，被稱為第三代聚脲。天冬聚脲最早于1990年由拜耳的Zwiener等人發(fā)明，剛開(kāi)始用于聚氨酯涂料活性稀釋劑已降低VOC排放，目前在歐美市場(chǎng)主要應(yīng)用于重防腐、防水、耐磨地坪等高端領(lǐng)域。一、天冬聚脲簡(jiǎn)介天冬聚脲化學(xué)反應(yīng)原理IndustrialCoatingCountryContact1.AkzoNobel荷蘭中國(guó)工廠正在測(cè)試，3.巴斯夫BASF德國(guó)歐洲總部正在測(cè)試6.佐敦Jotun挪威歐洲總部正在測(cè)試8.德古里拉Tikkurila芬蘭

歐洲總部正在測(cè)試10.赫普Hemple丹麥

歐洲正在測(cè)試16.貝科Beckers瑞典

歐洲正在測(cè)試20.Teknos芬蘭測(cè)試oK，2噸貨物目前使用良好。24.宣偉Sherwin-williams美國(guó)正在測(cè)試，遇項(xiàng)目即有需求28.Mapei

意大利測(cè)試OK，商務(wù)談判階段，年用量150-200噸。天冬聚脲全球應(yīng)用狀況飛揚(yáng)經(jīng)過(guò)3年的國(guó)外市場(chǎng)調(diào)查，全球排名前28位的涂料集團(tuán)均有不同程度的采用拜耳天冬聚脲技術(shù)方案，但由于受拜耳高昂價(jià)格的影響，目前只用于一些高端的特殊工程項(xiàng)目。經(jīng)過(guò)努力，排名前28位的涂料集團(tuán)中已有9位測(cè)試飛揚(yáng)的天冬聚脲樹(shù)脂，其中排名第20的芬蘭企業(yè)泰克諾斯已批量采購(gòu)進(jìn)行中試，2013年飛揚(yáng)天冬聚脲樹(shù)脂出口韓國(guó)，印尼，澳大利亞，歐洲總計(jì)超50噸，折合涂料120噸。

20年來(lái)，拜耳由于技術(shù)壟斷及采用巴斯夫單體胺原料等雙重原因，使天冬聚脲樹(shù)脂原料處于極高的價(jià)位，阻礙了該項(xiàng)技術(shù)的推廣。飛揚(yáng)計(jì)劃到2014年年底，打通該技術(shù)的產(chǎn)業(yè)鏈，降低原料成本，在全世界范圍內(nèi)推廣該先進(jìn)技術(shù)。飛揚(yáng)由于天冬聚脲技術(shù)領(lǐng)先性及在研發(fā)過(guò)程中突出貢獻(xiàn)，先后被國(guó)家科技部列為《國(guó)家級(jí)火炬計(jì)劃項(xiàng)目》，國(guó)家科技部、環(huán)保部等四部委評(píng)為《國(guó)家重點(diǎn)新產(chǎn)品》。2013年12月經(jīng)廣東省科技廳評(píng)審，飛揚(yáng)新材已經(jīng)成功申報(bào)“廣東省天冬聚脲高分子材料（飛揚(yáng)）工程技術(shù)研究中心”，NCO-OH型（傳統(tǒng)聚氨酯）NCO-NH2型（噴涂聚脲）NCO-NH型（天冬聚脲）涂料中異氰酸酯反應(yīng)類型的發(fā)展羥基反應(yīng)活性＜仲胺基反應(yīng)活性＜伯胺基反應(yīng)活性，天冬聚脲成功克服了噴涂聚脲體系反應(yīng)速率太快以至于難以控制、附著力較差、依賴大型設(shè)備的缺陷；也克服了傳統(tǒng)聚氨酯涂料體系低溫不能固化、受環(huán)境濕度敏感、需烘烤設(shè)備輔助固化等缺陷。與瓷磚的直接附著力高達(dá)9.97MPA天冬聚脲

傳統(tǒng)聚氨酯噴涂聚脲環(huán)保性能環(huán)保，施工固含70%-100%環(huán)保性較差，通常施工固含30~40%環(huán)保性能好，施工固含100%反應(yīng)速度20min-4h固化時(shí)間可調(diào)，低溫-15℃正常固化反應(yīng)速度慢，固化溫度5℃以上，常溫固化時(shí)間＞24h固化速度極快，幾秒至幾十秒與基材附著力無(wú)需底涂，與碳鋼基材直接附著大于14MPa,與混凝土附著達(dá)4.5MPa需底涂，與碳鋼基材直接附著＜8MPa,與混凝土附著力2.5MPa需底涂，存在附著力低的風(fēng)險(xiǎn)耐候性能天冬聚脲QUVa測(cè)試最高可達(dá)4000h聚氨酯QUVa測(cè)試最高為1000h噴涂聚脲耐候性較差，QUVa測(cè)試＜200h膜厚一次性施工膜厚50μm—1mm一次性施工膜厚50μm—100μm一次性施工膜厚0.6mm-2mm力學(xué)性能剛性2H硬度，彈性400%伸長(zhǎng)率25MPa拉伸強(qiáng)度剛性2H硬度，彈性400%伸長(zhǎng)率3MPa拉伸強(qiáng)度與天冬聚脲力學(xué)性能相當(dāng)施工性能多種施工方式，可擺脫專用設(shè)備限制與天冬聚脲施工方式相同依賴大型專用設(shè)備聚氨酯體系涂料性能比較無(wú)溶劑天冬聚脲彈性防水中涂PS8500■100%施工固含，可厚涂施工，一次成膜大于500μm■附著力優(yōu)異，與混凝土基材直接附著力拉拔強(qiáng)度≥4.5MPa至混凝土基材破壞■高力學(xué)性能（≥300%伸長(zhǎng)率

，15MPa拉拔強(qiáng)度）■施工方便，刷涂，輥涂，簡(jiǎn)單無(wú)氣噴涂高耐候天冬聚脲防水面漆PS9500■極佳的耐候性，QUVA1500h測(cè)試■高力學(xué)性能（≥400%伸長(zhǎng)率

，16-25MPa拉拔強(qiáng)度）■附著力優(yōu)異，與噴涂聚脲，環(huán)氧底漆，ps8500附著力優(yōu)異，其中與噴涂聚脲拉拔強(qiáng)度≥9MPa■施工方便，刷涂，輥涂，簡(jiǎn)單無(wú)氣噴涂高耐候高固含天冬聚脲防水面漆PS9580■施工固含80%，耐候性同PS9500，QUVA1500h測(cè)試■高力學(xué)性能,同PS8500，（≥300%伸長(zhǎng)率

，15MPa拉拔強(qiáng)度）■附著力優(yōu)異，同PS8500,與混凝土基材直接附著力拉拔強(qiáng)度≥4.5MPa至混凝土基材破壞■施工方便，刷涂，輥涂，簡(jiǎn)單無(wú)氣噴涂天冬聚脲防水涂料典型產(chǎn)品A、高速鐵路混凝土橋梁防水二、飛揚(yáng)天冬聚脲在防水領(lǐng)域的應(yīng)用2009年高速鐵路混凝土橋梁防水規(guī)范:底涂2mm噴涂聚脲彈性防水涂料0.2mm脂肪族面漆

脂肪族聚氨酯面漆性能標(biāo)準(zhǔn)飛揚(yáng)天冬聚脲彈性面漆性能指標(biāo)拉伸強(qiáng)度MPa≥4.016-25MPa伸長(zhǎng)率%≥200≥400耐人工氣候加速試驗(yàn)1500h鐵科院1500hQUVA測(cè)試報(bào)告附著力（拉開(kāi)法）Mpa≥2.59.2MPa(與噴涂聚脲層拉開(kāi))

2009年以來(lái)，飛揚(yáng)與火箭研究院、北京建工研究院、大禹王、株洲飛鹿、廣州秀珀等眾多企業(yè)合作天冬聚脲項(xiàng)目，占據(jù)高鐵防水脂肪族面漆領(lǐng)域70%以上的市場(chǎng)份額。相對(duì)于拜耳公司推薦的原材料，成本下降50%。2013年推行的高速鐵路混凝土橋梁防水規(guī)范:底涂0.4mm手刷彈性防水涂料0.2mm脂肪族面漆

中涂（0.4mm）性能標(biāo)準(zhǔn)飛揚(yáng)天冬聚脲彈性中涂性能指標(biāo)拉伸強(qiáng)度MPa≥1016MPa伸長(zhǎng)率%≥200≥300低溫柔韌性測(cè)試（-40℃）mm2mm1mm

面漆（0.2mm）性能標(biāo)準(zhǔn)飛揚(yáng)天冬聚脲彈性面漆性能指標(biāo)拉伸強(qiáng)度MPa≥713MPa伸長(zhǎng)率%≥70≥300低溫柔韌性測(cè)試（-40℃）mm2mm1mm耐紫外線3000h無(wú)龜裂、無(wú)剝落無(wú)龜裂、無(wú)剝落中涂面漆0.6mm厚防水涂層綜合性能

技術(shù)指標(biāo)飛揚(yáng)天冬聚脲綜合涂層附著力MPa≥2.5或基材破壞≥4.5或基材破壞

天冬聚脲體系的性能不但全面超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)，而且成本較鐵科院推薦體系降低30%左右。B、屋面防水傳統(tǒng)的屋面漏水處理方案為：尋找漏點(diǎn)堵漏,漏水嚴(yán)重的情況整體掀開(kāi)保護(hù)層（瓷磚層）、保溫層再整體做防水涂層。

天冬聚脲涂層解決方案：1、排水2、涂布天冬聚脲防水涂料涂層優(yōu)勢(shì)：1、防水裝飾一體化化設(shè)計(jì)，兼具地坪功能2、耐紫外線，抗開(kāi)裂，使用壽命長(zhǎng)達(dá)15年3、施工簡(jiǎn)單，維護(hù)方便

澳門廣場(chǎng)天面防水錦屏水電站地下廠房廣州火車站辦公樓屋頂防水其中瓷磚屋面，或強(qiáng)度與平整度極為高的混凝土屋面可不使用環(huán)氧涂層屋面防水（修補(bǔ)）天冬聚脲涂料工藝烏石化彩鋼板屋面防水彩鋼屋面防水（修補(bǔ)）天冬聚脲涂料工藝該方案經(jīng)濟(jì)有效，只需處理彩鋼板接縫處，處理面積為接縫處寬度15-20mm。天冬聚脲屋面防水新工藝設(shè)想傳統(tǒng)工藝天冬聚脲新工藝屋面綜合造價(jià)經(jīng)濟(jì)，屋面承重更輕，防水效果優(yōu)異，維護(hù)極為方便。C、水上樂(lè)園（游泳池防水）遼寧撫順熱高樂(lè)園

北京水立方水上樂(lè)園游泳池防護(hù)天冬聚脲涂層工藝防濕滑，易清潔，不刺激游客皮膚防次氯酸（消毒水）腐蝕，耐紫外線，不變色抗混凝土開(kāi)裂（零下-30℃），與混凝土基材附著力，不脫層，強(qiáng)維護(hù)極為方便使用年限5年以上D、混凝土防滲、防炭化保護(hù)設(shè)想混凝土長(zhǎng)期暴露在戶外，常受水、

CO2侵入，凍融循環(huán)，使混凝土結(jié)構(gòu)容易遭到破壞。天冬聚脲耐紫外線、防水、與混凝土附著力極佳、高彈性高強(qiáng)度抗開(kāi)裂等綜合性能極高，因此作為混凝土防滲、防炭化保護(hù)的材料極為理想。三、飛揚(yáng)天冬聚脲在其他領(lǐng)域的應(yīng)用A、風(fēng)電塔筒重防腐目前已經(jīng)完成德昌安寧河谷阿月風(fēng)電場(chǎng)、李家壩風(fēng)電場(chǎng)塔架制造工程，涼山州會(huì)東縣魯南、拉馬風(fēng)電場(chǎng)制造項(xiàng)目，遼寧華能國(guó)際昌圖風(fēng)電項(xiàng)目等。2014年計(jì)劃將天冬聚脲涂層應(yīng)用于11個(gè)風(fēng)場(chǎng)項(xiàng)目。上圖為金沙江向家壩水電站、西藏藏牧水電站項(xiàng)目B、水電閘門，啟閉機(jī)金屬結(jié)構(gòu)重防腐3PE管道，無(wú)溶劑施工，膜厚2mm,1h后硬度達(dá)邵D75,超耐候抗沖耐磨，與鋼材/PE底材拉拔強(qiáng)度大于10MPAC、管道補(bǔ)口材料領(lǐng)域2011年，飛揚(yáng)天冬聚脲涂層體系應(yīng)用于烏石化含硫污水罐內(nèi)外壁涂裝，使用至今。D、石油化工儲(chǔ)罐設(shè)備領(lǐng)域上圖為華為埋地機(jī)箱，內(nèi)蒙風(fēng)鎮(zhèn)電廠煤斗內(nèi)襯耐磨涂層，設(shè)計(jì)方案為：環(huán)氧富鋅+環(huán)氧云鐵+0.6mm厚無(wú)溶劑天冬聚脲