Polyurea: en revolution inom vattentäthet eller bara en annan myt

I den här artikeln kommer du att lära dig om ett modernt tätningsmaterial – polyurea. De huvudsakliga egenskaperna hos polyureabeläggningar, appliceringsområdet samt fördelarna och nackdelarna med detta material i jämförelse med traditionell vattentätning kommer att beaktas..

Polyurea (polyuria, polyurea) är en tjock, mycket elastisk monolitisk beläggning som är en film. Det bildas genom att spruta ett starkt reaktivt tvåkomponentssystem på ytan. Vid första anblicken kan det tyckas att produkten inte skiljer sig mycket från polyuretan. Det finns faktiskt en viss likhet i deras struktur, men polyurea är en helt annan beläggning med unika prestandaegenskaper. Den innehåller två komponenter: isocyanat och harts.

Som den andra används polyeteraminer, i vilka ändarna finns mycket aktiva aminogrupper. Deras reaktionshastighet med isocyanater är mycket hög även på mycket kalla ytor, och ingen katalysator krävs. Som jämförelse har polyuretaner samma tvåkomponentkomposition. Men istället för polyeteraminer används polyestrar. Det tar tid och en katalysator att påskynda processen för dem att reagera med isocyanater. Det är därför polyuretanfilmen lyckas få fel i bildningsprocessen, vilket allvarligt påverkar dess efterföljande funktion. Polyurea-systemet är helt utan denna nackdel..

Egenskaper hos polyureabeläggningar

Sammansättningen av polyurea bestämmer dess egenskaper:

1. Hög styrka och elasticitet. Materialets draghållfasthet är cirka 38,5 MPa. Samtidigt kännetecknas polymeren av den högsta slitstyrkan, som överträffar även standarderna för golvkeramiska plattor..
2. Materialet innehåller inte lösningsmedel. Det är helt fast med 100% fast materialinnehåll. Vilket gör det möjligt för polyurea att uppfylla de strängaste säkerhets- och miljökraven.
3. Den högsta härdningshastigheten på cirka 10–20 sekunder och ämnets goda reaktivitet gör att beläggningen kan sprayas under olika förhållanden. I detta fall spelar luftfuktigheten ingen roll, och temperaturen bör vara över -28 ° C. Fuktinnehållet i underlaget kan endast påverka vidhäftningen av filmen, men inte dess kvalitet. Du kan starta driften på en timme.
4. Polyurea bildar ett monolitiskt sömlöst tyg med en viss tjocklek, i genomsnitt från 0,4 mm per passering. Den droppfria beläggningen passar på horisontella och vertikala plan i alla konfigurationer.
5. Sprayfilm löser problem relaterade till fukt, slitage och korrosionsskydd.
6. Utmärkt vidhäftning till nästan alla material som används i konstruktionen. Undantag – PTFE och Teflon.
7. Bra motståndskraft mot olika kemikalier. Alifatisk polyurea som kan motstå de skadliga effekterna av UV-strålning.
8. Hög brandsäkerhet: materialet bränner praktiskt taget inte och kännetecknas av förmågan att självsläcka.
9. Ett brett utbud av beläggningsfärger, så att du kan använda den som dekor.
10. Polymerfilmens hållbarhet och god underhållbarhet.

Polyurea omfattning

Polyurea har ett brett utbud av applikationer. Mycket goda vattentäthetsegenskaper hos polymeren används vid konstruktion av olika strukturer för fuktisolering av olika typer av tak, fundament, källare, källare, källare, bunkrar, etc. Som en tätningsbeläggning kan appliceras på alla tankar och containrar: samlare, simbassänger, akvarium dammar.

Som korrosionsbeständig och samtidigt fuktisolerande beläggning används polyurea vid konstruktion av bryggor, övergångar, rörledningar, tunnlar, flod- och sjöfartyg, bryggor, kajer och broar. För samma ändamål sprayas det på innerväggarna i gas- och oljetankar..

Polymeren som läggs på geotextiler används som en sömlös membranbeläggning för jordbotten och gropar. Materialet används också vid konstruktion av renings- och avloppsanläggningar.

För vattentätningsarbeten används polymeren i vägbyggnad.

Som ett korrosions- och nötningsbeständigt material används polyurea i arrangemang av parkeringsplatser, skyddsbeläggningar för bilar, lastbilsbyggnader, krossnings- och gruvutrustning, golvbeläggningar.

Som dekor och ett skyddande lager för strukturer tillverkade av porösa föreningar används polyurea för att skapa föremål för underhållning och rekreation, skulpturer och konstföremål..

De listade alternativen utgör en liten del av det stora utbudet av möjliga användningar av den unika beläggningen.

Fördelarna med polyurea jämfört med traditionell isolering

Fördelarna med det nya materialet är tydligast i installationsstadiet. De flesta vanliga polymerbeläggningar, gummi, polyester, epoxi, etc. staplas i flera lager, vilket kräver en lång mellanliggande torkning. Beroende på omgivningstemperaturen, som bara bör vara positiv, tar det flera timmar eller till och med dagar för materialet att härda helt..

Polyurea gör att du kan applicera önskad filmbredd i ett pass. Beläggningen kan användas upp till en timme efter installationen. Den negativa påverkan av säsongsfaktorn under byggnadsarbeten minimeras på grund av polymerens låga känslighet för basens och miljöns temperatur. Det finns erfarenhet av framgångsrik beläggning på kalla underlag med hög värmeabsorption, såsom stål vid -20 ° C..

Konventionell spray av polyuretan är extremt känslig för fukt och kräver många installationsbegränsningar. Det kan endast appliceras på ett väl torkat underlag vars temperatur är minst 3 ° C över daggpunkten. I detta fall bör den relativa luftfuktigheten inte vara högre än 80%. Under installationsarbeten ska arbetsblandningens komponenter skyddas på ett tillförlitligt sätt mot kontakt med fukt i atmosfären. Underlåtenhet att uppfylla alla dessa villkor leder till försämring av beläggningen, manifesterad i form av mikroporer, skumning, kratrar, bubblor och små hål..

Om vi ​​överväger hastigheten på härdningsreaktionen för polyurea, är den mycket hög. Under sådana förhållanden har isocyantens, en av komponenterna i beläggningen, med sidoreaktion helt enkelt inte tid att passera. Således är det möjligt att förhindra uppkomsten av koldioxid och följaktligen skada på beläggningen. En sådan låg polyurea-känslighet för fukt gör att den kan läggas med hög kvalitet under sådana förhållanden när andra material helt enkelt inte fungerar..

Låt oss jämföra det traditionella bikrostklädda taket och polyurea-elastomerbeläggningen. Bikrost är ett material som är en hållbar panel på vilken en blandning av ett bindemedel baserat på bitumen och olika fyllmedel appliceras. Dess livslängd är högst tio år. Medan polyurea kan användas i mer än 50 år. Vid installation av bikrost krävs användning av öppen eld. I genomsnitt kan max 300 kvadratmeter läggas per dag. m av det deponerade materialet. Ingen öppen eld krävs vid läggning av polyurea, men specialutrustning används. Upp till 1000 kvadratmeter kan täckas per dag. m.

Bikrost är mer brandfarlig, dess driftstemperatur, utan att äventyra dess egenskaper, varierar från -30 ° C till +40 ° C. Medan polyurea varierar dessa värden från -60 ° C till +150 ° C. Kemikalier som bensin, aceton, hydraulolja, hexan, etc. är farliga för konventionellt material. Bikrost har dåligt motståndskraft mot dem, de är säkra för polyureakomplex. Traditionell beläggning kan endast installeras med närvaro av sömmar, sprayad på gör det möjligt att få en monolitisk yta. Ett tak täckt med bikrost kan inte användas som utnyttjat. Sprutning från polyurea gör att du kan överföra taket till den kategori som utnyttjas.

Nackdelar med polyurea och användningsbegränsningar

Byggare är inte medvetna om idealbeläggningar och polyurea är inget undantag. Det finns vissa nackdelar som begränsar användningen..

Otillräcklig motståndskraft mot UV-strålning

Denna kvalitet är inte karakteristisk för alla material. Polyurea är indelat i två grupper. Den högre kostnaden alifatisk är mindre mottaglig för UV-strålar. Material som skapats på grundval förlorar praktiskt taget inte färg. I fall där objektets utseende är viktigt, använd denna typ av beläggning. Aromatisk polyurea skiljer sig till en mer demokratisk kostnad, men ändrar färg under drift. Detta är en rent kosmetisk fråga och påverkar inte dess prestanda. För att minska den negativa effekten när du använder aromatiskt material, försök att välja mörkare färger som en dekorativ beläggning – grå, brun, svart, etc..

Måttlig kemisk resistens

Koncentrerade mineralsyror, liksom vissa lösningsmedel såsom bensen, aceton, toluen, frostskyddsmedel, xylen, bromsvätska förstör polyureafilmen. Mycket frätande kemikalier nedbryter också materialet. Samtidigt är polymeren mycket motståndskraftig mot saltlösningar, utspädd syra och alkali, oljeprodukter och avloppsvatten, vilket avgör möjligheterna för dess användning..

Höga råvarukostnader

Komponenterna för produktion av polyureafilmer är de så kallade ”vätskor A och B”, som levereras i separat förpackning. För tillverkning av var och en av komponenterna, som endast förekommer i specialiserade företag, beroende på dess recept, används 10 till 20 ingredienser. Alla är vanligtvis dyra och oftare produceras de inte i Ryssland. Följaktligen kommer kostnaden för slutprodukten att vara hög.

Dyr sprututrustning

Polyurea kan endast appliceras på underlaget med specialutrustning. Dess prestanda, tryck och värmekraft beror direkt på modellen till en tvåkomponents batcher. Enhetens utrustning är också viktig: närvaron av uppvärmda slangar, en recirkulationsenhet och cylinderpumpar, kompressorns prestanda, sprutpistolens märke. Den totala kostnaden för satsen med nödvändiga reservdelar varierar från 27 till 40 tusen dollar. Endast högutbildad personal kan använda sådan utrustning. Hans uppgifter inkluderar inte bara att applicera ett lager av film med en viss bredd på basen för någon konfiguration, utan också att upprätthålla komplex utrustning i funktionsdugligt skick.

Polyurea bör inte överskattas. Det har verkligen unika egenskaper, men bara om tekniken för dess tillämpning strikt följs. Spektakulära reklam, där materialet sprayades på ett oförberedt underlag eller till och med vatten och is, gav polyurea bilden av en ”problemfri” beläggning. Detta är inte helt sant. Materialet kräver den mest noggranna beredningen av basen för sprutning, annars kan besvikelse och allvarliga materialförluster inte undvikas.

Först av allt måste du förstå att polyurea, som alla sprayade beläggningar, inte kan dölja basens defekter. Det kommer bara att betona alla skillnader och ojämnheter i det isolerade planet. Om en plan yta krävs, måste den förberedas i förväg. Obehagliga överraskningar väntar på dem som försöker applicera polyureafilmen direkt på det porösa underlaget. Till exempel cement-sand-avstrykning, betong eller plywood.

Brist på preliminär grundning kommer att leda till ojämn vidhäftning och, som en följd, uppkomsten av många defekter i form av kratrar. Det är inte möjligt att ”täcka” dem ens i flera efterföljande pass. En annan myt är möjligheten att applicera en polyureafilm på vått, obehandlat stål. I allmänhet kan polyurea ”förlåta” mindre brister på underlaget, men kräver ytbehandling av hög kvalitet. Annars reduceras polymeradhesionen avsevärt och beläggningsdefekter kan uppstå..

Ren polyurea eller hybrid

Polyurea-system är indelade i två typer: ren och hybrid. Polymerer som tillhör den första gruppen är helt inneboende i alla de unika egenskaperna hos polyurea. Men deras kostnader är höga. Hybride polyurea är betydligt billigare, vilket gör dem billigare för konsumenten. Delvisa förluster av viss prestanda, till följd av små förändringar i materialets sammansättning, är oftast inte grundläggande och förhindrar inte användning av en isolerande beläggning.

Idag är de mest populära hybriderna polyurea och polyuretan. De används som isolering där mindre stränga krav på skyddslager kan ställas. Sådana blandningar skiljer sig åt i en betydande nackdel: polyuretanerna som utgör deras sammansättning är mycket mer aktiva än ren polyurea, interagerar med fukt. Således försämras beläggningens prestanda något, vilket medför vissa begränsningar för dess användning..

Emellertid har ”blandade” polymerer också en obestridlig fördel: blandningens sammansättning kan varieras, vilket skapar ett material med givna specifika egenskaper. För att erhålla de önskade egenskaperna räcker en minimal förändring av formeln. Resultatet är en komposition som skapats för att lösa specifika problem, vilket är mycket viktigt för de hårda klimatförhållandena som är karakteristiska för vårt land. Beroende på tillsatser som används vid produktion av polyureakomplex kan det färdiga materialet köpas:

• minskning i vattenabsorption på grund av tillsats av vattenavvisande medel;
• ytterligare motstånd mot brand vid införande av brandhämmare;
• elasticitet med tillsats av mjukgörare;
• ökning av slitstyrka och hårdhet på grund av användning av härdare;
• ökad vidhäftning och elasticitet vid tillsats av silikon;
• ytterligare motstånd mot aggressiva kemiska medier.

Den höga kostnaden för ren polyurea och dess exceptionella egenskaper kräver att polymeren används i hårda och extrema miljöer med hög luftfuktighet eller låga temperaturer. Medan mer ekonomiska hybridmaterial används bredare. En mängd olika varianter av sådana system låter dig välja det bästa alternativet för alla driftsförhållanden.

Valet av polymer bestäms inte bara av de funktioner som ska utföras. Egenskaperna hos en hybridbeläggning, bestämd av dess sammansättning, påverkar nyanserna i applikationstekniken. Om till exempel materialet innehåller mjukgörande tillsatser eller ytaktiva ämnen kommer vidhäftningsadhesionen att vara mycket dålig. Därför måste filmen antingen appliceras i ett skikt eller med ett mycket kort intervall mellan sprutlagren. Dessa faktorer måste beaktas när man väljer en polymer..

Funktioner för applicering av en polyureabeläggning

Kvaliteten på den färdiga skyddsytan beror direkt på beredningen av basen, som måste utföras mycket noggrant. Vid behov är ytan planerad eller stora defekter tas bort. Rengör från skräp, damm eller andra föroreningar. Ett eventuellt lös skikt och ett ämne som kallas betongmjölk tas bort från betongen. Tegelstenen är gipsad med en sandcementblandning, medan ett armeringsnät kan installeras. Det är viktigt att använda en primer som är lämplig i sammansättningen, annars är det stor sannolikhet för defekter på den lagda beläggningen.

Sedan kan du börja spraya materialet. Den vanligaste metoden för deponering av polymerer, som används i 95% av fallen, är sprayning med specialutrustning. Operationen utförs i flera steg:

• värmekomponenter
• tillförsel av komponenter till blandningskammaren
• blandning beredning
• sprutmaterial på basen

Komponenterna måste värmas separat. Proceduren gör att du kan minska viskositeten för var och en av komponenterna i polymeren, vilket gör det möjligt att blanda så effektivt som möjligt. Processen utförs i en speciell blandningskammare. Här skapas särskilda villkor. Trycket och temperaturen både i tanken och de medföljande blandningarna måste vara höga, vilket garanterar ett bra kvalitetsresultat. Med tanke på den höga reaktionshastigheten för polymerkomponenterna bör proceduren dessutom genomföras så snabbt som möjligt..

För att säkerställa alla dessa villkor används speciella tvåkomponentssprutsystem. Enheten producerar exakt dosering av komponenter, blandning och finsprutning av den färdiga blandningen med en självrenande pistol utrustad med en blandningskammare som arbetar under högt tryck. Systemet ska vara utrustat med långa uppvärmda slangar, upp till 90 m, vilket gör att du snabbt kan distribuera komplexet och lägga filmen över ett stort område utan att flytta installationen.

Det är viktigt att välja rätt utrustning. Enheten måste helt motsvara den specifika polymeren, eftersom var och en kräver en viss typ av pistol, storlek på blandningskammaren, driftindikatorer för tryck, temperatur etc. traditionellt används för sprutning av mindre aktiva system, inte lämplig för sprutning av polyureakomplex.

Ett annat sätt att använda polymeren är för hand. Detta alternativ är inte utbrett och används bara när sprutning av någon anledning är omöjligt. För manuell installation används en borste eller rulle och speciella polyaspartiska polyurea. De innehåller estrar som något bromsar beläggningens härdningsreaktion, vilket gör att du kan fördela kompositionen med en borste. Dessutom tillåter de dig också att förlänga livslängden på skyddsfilmen..

Hur mycket kostar polyureabeläggning

Kostnaden för polyurea är ganska hög. Det beror på ett stort antal faktorer och framför allt på polymerens sammansättning, som kan vara både ”ren” och hybrid. Dessutom inkluderar kostnaden vanligtvis polymersprutningsarbete. Priset varierar också beroende på graden av komplexitet hos baskonfigurationen, materialabsorptionsförmåga, yttemperatur och många andra faktorer. Således börjar den genomsnittliga kostnaden per kvadratmeter polyureafilm från 1500 rubel.

Om vi ​​jämför denna siffra med priset på traditionella material, kommer det att ta från 1 000 rubel för att ordna taket med hjälp av samma bikrost, exklusive kostnaden för värmeisolering. per kvm m. För polyureafilm måste du betala från 1500 rubel. per kvadrat. Efter fem års drift, med beaktande av nödvändiga nuvarande reparationer, blir emellertid deras kostnader cirka 1 500 rubel. per kvm m. Enligt experter kan den totala kostnaden för en polyureabeläggning anses 20% lägre, vilket underlättas av en lång livslängd och höga driftsegenskaper hos materialet.

Polyurea är en unik isolerande beläggning. Den höga reaktionshastigheten för dess komponenter gör det möjligt att erhålla en skyddande film med utmärkt prestanda oavsett miljöförhållanden. I detta fall bör man inte glömma bort den kompetenta beredningen av basen, annars kan utseendet på oönskade beläggningsdefekter uppstå. Den begränsande faktorn för användningen av polymeren kan betraktas som dess ganska höga kostnad..

Om du vill kan du mildra denna nackdel något genom att välja en hybridkomposition, som har ett mer överkomligt pris. Försiktighet bör emellertid utövas eftersom kostnaden för polyureaapplikation också är ganska hög. Du måste förstå att dyr specialutrustning kräver investeringar samt betalning av högt kvalificerad personal som betjänar den. I allmänhet kommer allvarliga finansiella investeringar i arrangemang av polyureaisolering över tid nödvändigtvis att lönas med dess långa livslängd, liksom unika prestandaegenskaper..