Полимочевина (поликарбамид)

26 Октября 2015

Полимочевина или поликарбамид – это эластомер, продукт взаимодействия изоцианатного компонента (компонент Б, отвердитель) и полиэфираминов с концевыми аминогруппами (компонент А) в присутствии удлинителей цепи.

В научных статьях первая информация о полимочевине датируется 1989 г. и связана с технологиями реакционно-инжекционного формования (RIM). Разработчиком являлась компания Texaco Chemical, которая позже стала частью корпорации Huntsman. Сотрудники той же компании внедрили новый для данного полимера способ переработки – напыление, который и стал основой коммерциализации полимочевины. Само соединение получило коммерческое наименование «polyurea» (полимочевина), а технология – «spray polyurea elastomer coatings» (напыляемые полимочевинные эластомерные покрытия).

Химики зачастую называют полимочевину и полиуретан «родственниками». Однако полимочевины обладают более высокими физико-механическими свойствами и устойчивостью к действию агрессивных сред.

На языке химии сходства и различия полиуретана и полимочевины упрощенно выглядят так:

реакция полиуретана

Схема реакции получения полиуретана

 

реакция полимочевина

Схема реакции получения полимочевины

Изоцианатный компонент бывает ароматической и алифатической природы. Оба вида полимочевины похожи по своим физико-химическим свойствам. Основным отличием  «алифатической» полимочевины является ее высокая устойчивость к ультрафиолету (солнечным лучам) и стабильность цвета, однако она является более дорогостоящей. В связи с этим большее распространение получила «ароматическая» полимочевина. Однако продолжается работа по синтезу веществ полимочевинного ряда с другими полимерами или их элементами с целью получения новых свойств покрытий.

В зависимости от способа переработки полимочевину делят на напыляемую и наносимую вручную. Около 95% рынка принадлежит напыляемой полимочевине. Для ее переработки требуется специальное оборудования высокого давления, которое выполняет задачу смешения двух жидких компонентов (А и Б) и их последующего распыления. После смешения реакция проходит очень стремительно – уже через несколько секунд полимочевинное покрытие даже при отрицательных температурах и высокой влажности принимает отвержденное состояние и начинает выполнять свой функционал. Однако, необходимо знать, что окончательное формирование и набор свойств покрытия происходит спустя 12 часов.

Для ручного способа применения полимочевины требуются лишь валики или кисти, а также емкость для смешивания компонентов. Обычно полимочевину ручного нанесения используют лишь в целях ремонта ранее напыленного покрытия или в местах, где напыление неудобно или технологически нецелесообразно.

Полимочевинные покрытия имеют целый ряд ценных физико-механических и физико-химических свойств: высокая прочность и твердость при сохранении эластичности, высокая теплостойкость, хорошая адгезия к различным основаниям, отличные диэлектрические свойства, стойкость к истиранию, действию химических веществ и атмосферных явлений, высочайшие гидроизоляционные качества.

Сегодня полимочевина пользуется успехом по всему миру для решения следующих задач:

- финишное покрытие промышленных полов

- универсальная гидроизоляция и защита бетона

- устройство кровель

- защита трубопроводов

- защита металлов от коррозии

- покрытие бамперов, кузовов и колесных арок автомобилей

- защита от абразивного износа элементов оборудования

- окраска и защита судов

- уплотнение и герметизация стыков

- изоляции резервуаров различного назначения, в том числе с питьевой водой и нефтепродуктами

- декоративное нанесение, ландшафтный и архитектурный дизайн

- дорожная разметка и покрытие

Отличительной чертой полимочевинных покрытий является то, что сфера их применения ограничена лишь человеческой фантазией и экономической целесообразностью.

Дополнительно по данной теме смотрите:

Изоцианаты

Полиолы (Полиэфиры)

Пенополиуретаны (ППУ)

Обсуждение