Полимочевина — «умный полимер»

24 Августа 2017

Что общего между поддонами для грузовых автомобилей, баллистическими жилетами, Пентагоном, бассейном и арбузом? Если их покрыть полимочевиной (поликарбамидом), то разрушить практически невозможно. Стены штаб-квартиры Министерства обороны США уже давно обработаны полимером в целях защиты, а вот химики с чувством юмора решили опробовать покрытие на арбузе. Высыхает за считанные секунды, держится 30 лет и не меняется.

У полимочевины в среде специалистов появилось прозвище — «умный полимер». Называют так, потому что материал меняет свои свойства в зависимости от компонентов и может решать очень разные технологические проблемы. При добыче нефти на одну тонну углеводорода приходится три тонны воды. Для того, чтобы отделить воду от нефти приходится тратить много времени, сил и денег, поэтому ученые нашли выход и применяют полимер, который способен задержать воду, но пропустить нефть. Полимочевина считается первоклассным гидроизоляционным материалом.

Она бывает трех типов: ароматическая, гибридная и алифатическая. Первые две самые распространенные. Алифатическая полимочевина используется там, где требуется стойкость к агрессивным средам, ультрафиолетовому излучению и нефтепродуктам. Но она дороже, поэтому использовать ее как гидроизоляционный материал нет смысла, лучше нанести ароматическую или гибридную полимочевину и покрыть сверху алифатической мастикой, например, «Химтраст ПУМА-С».

Физика и механика полимера

«Поликарбамид по сравнению со всеми известными гидроизоляционными материалами обладает самыми высокими физико-механическими свойствами, это главный его плюс. Для него характерна бесшовность, так как в основном у рулонных материалов со временем расходятся швы и через них начинает просачиваться вода, у полимочевины такой проблемы нет,» — рассказывает технический директор компании «Химтраст» Руслан Еганов.

Сравним физико-химические показатели полимеров:

Полимочевина

Параметры Значения Норма по ГОСТ 30693-2000 для полимерных мастик
Прочность на разрыв, МПа 15-18 не менее 0,6
Относительное удлинение, % 350 не менее 150
Водопоглощение в течение 24 часов, % масс., не более 2 не более 2

Полиуретановые мастики

Наименование До испытаний Норма по ГОСТ 30693-2000 для полимерных мастик
Прочность на разрыв, МПа 4-8 не менее 0,6
Удлинение при разрыве, % 160-200 не менее 150

Данные в таблицах говорят о том, что полимочевина прочнее полиуретановых мастик, она быстрее сцепляется с поверхностью вне зависимости от температуры, не так восприимчива к влаге, как полиуретан, а физические свойства проявляет раньше своего старшего брата.

Какие задачи помогает решить «умный полимер»?

Несмотря на то, что полимочевину активно начали использовать в России лишь лет десять назад, первые упоминания о ней появились еще в конце XIX века. За это время материал показал себя в самых разных условиях, его формула менялась и продолжает совершенствоваться до сих пор. Несколько лет назад испанские химики испытали самовосстанавливающийся пластик на основе полиуретана и полимочевины. Если разрезать материал, а потом соединить его половинки друг с другом, то через пару часов вас ждет цельный кусок пластика. Во многих отраслях промышленности такие свойства эластомеров продлят срок эксплуатации.

Полимочевина нужна там, где высока вероятность попадания влаги, огня и возможны повреждения. Её используют в самолетостроении и кораблестроении, при покрытии бассейнов, аквариумов, резервуаров, для защиты от влаги фундаментов, кровли, подвалов, бункеров, тоннелей, причалов и мостов, а также путепроводов и трубопроводов. Полимер устойчив к коррозии, поэтому пользуется спросом в автомобилестроении и изготовлении горнодобывающего оборудования. При покрытии полов в складских помещениях тоже применяют полимочевину.

Почему именно этот материал так широко используется? Он прочный и эластичный, почти не изнашивается, даже керамическая плитка и та слабее поликарбамида. При напылении смесь быстро твердеет, за 10-20 секунд, а уже через час поверхность, покрытую этим материалом, можно эксплуатировать. Наносить полимочевину можно даже зимой при — 20 градусах Цельсия, это на ее свойствах никак не скажется. И главное, что служит материал долго — как минимум 30 лет.

Специалисты компании «Химтраст» не раз проводили испытания на старение полимера. И получилось, что со временем полимочевина не теряет свои физико-механические свойства, а некоторые характеристики улучшаются на 10-20%. Среди них: прочность разрыва, твердость и водопоглощение. Эти показатели лучше тех, которые есть у кровельных полимерных мастик по ГОСТ 30693-2000.

Поликарбамид обладает высокой адгезией, легко сцепляется с бетоном, металлом, рулонной кровлей, пенополиуретаном, плитами ОСБ, керамической плиткой, стекловолокном, лакированным деревом. Поскольку материал эластичен, то скрывает все неровности, поры и трещины на поверхности. Ложится плотным и тонким слоем. Мало весит и удерживает тепло.

Покрытия из полимочевины содержат 100% сухого остатка, без растворителей, поэтому экологичны в отличии от полимерных покрытий с летучими органическими растворителями, они могут быть и токсичны, и пожароопасны.

Как и чем напыляют полимочевину?

Наносить поликарбамид можно с помощью специальной установки высокого давления, а можно вручную, валиком и кистью. Последний способ считается наименее предпочтительным, поскольку сложно соблюсти все необходимые условия и гарантировать равномерный слой. Если была допущена малейшая неточность или неаккуратность, то на поверхности могут появиться разрывы. Поэтому лучше всего прибегнуть к услугам профессионалов.

С чего начинается напыление? С подготовки необходимых ингредиентов и поверхности. Полимочевина состоит их компонента А — это смесь полиэфирамина с концевыми аминогруппами и компонент Б — изоцианат, отвердитель. Сначала их тщательно перемешивают до полной однородности, затем разогревают, смешивают и напыляют. Для этого нужна двухкомпонентная установка высокого давления Graco. Она дозирует компоненты смеси в соотношении 1:1, разогревает их до 60-80 градусов Цельсия и выводит на поверхность с помощью пистолета. Чтобы все прошло успешно, работать должны два человека. Один занимается нанесением смеси, управляется с 90-метровым обогреваемым шлангом, а другой следит за качеством работы и состоянием аппаратуры.

Любая поверхность, на которой окажется поликарбамид, должна быть чистой. Если это бетон, то стоит применить алмазную шлифовку, заделать все трещины, загрунтовать праймером. Он изолирует поры и создает водонепроницаемое покрытие, которое защитит поверхность от влаги. Если правильно подобрать праймер, то можно сократить количество наносимой полимочевины. Рекомендуется напылять смесь проходами по два метра два раза, сначала в одном направлении, затем перпендикулярно ему.

Специалисты компании «Химтраст» помогут точно рассчитать, сколько полимочевины нужно именно вам, в каких местах потребуется слой толще, а где можно обойтись минимумом. При соблюдении всех этапов процедуры покрытие из полимочевины прослужит несколько десятков лет.

Полимочевина от «Химтраст»

Компания «Химтраст» предлагает три типа двухкомпонентных систем для производства полимочевины: стандартная, твердая и эластичная. Каждая из них пригодна для разных целей: от гидроизоляции кровель до защитного покрытия трубопроводов. Специалисты предприятия расскажут о том, какой вариант лучше подойдет для ваших целей. Каждый тип полимочевины доступен в девяти цветовых вариантах.

Полимочевина от «Химтраст» подойдет не только для гидроизоляции промышленных помещений, но и на пищевых складах, в резервуарах для хранения питьевой воды. Для этого компания провела санитарно-эпидемиологическую экспертизу и получила необходимый сертификат.

У нас есть научно-производственная лаборатория, где проходят испытания и готовятся лучшие образцы материалов. Поэтому всегда готовы разработать продукт специально под ваши задачи. Если нужно, то сотрудники «Химтраст» готовы приехать к вам и провести испытания полимеров.

Дополнительные материалы по теме:

Полимочевина (поликарбамид)

Напыление полимочевины — изоляционная технология последнего поколения

Установки для напыления ППУ высокого давления 

Обсуждение